吸附制冷技术与空调的 协调发展

吸附制冷技术与空调的协调发展

常用固体 工质对硅胶/ 水以硅胶为吸附剂,水 为制冷剂是目前较成熟的固体吸附式制冷设备工质对。其显著特点是 再生温度低(<;65℃),硅胶可以半永 久地使用,不必更换。目前,已面市的“阿德莱富"型制冷机已形成系 列产品,其主要规格和结构 可见。采用螺旋板式吸附器的连续回热型活性炭/甲醇吸附式 制冰机在95℃热源驱动下,每公斤活性炭日制冰2.6kg;采用连续回热 型活性炭/甲醇吸附式空36但采用活性炭/ 甲醇作 为制冷工质对时, 大的缺点是甲醇与金属接触时, 对其分解有催化作用。甲醇的分解,会导致系统真空度降低。

因此,这类系统在试制和运行初期性 能非常好,但运行一段时间后,性能会变差。活性炭能吸附经催化分解出来的 有害气体,使甲醇可用的活性炭有效 体积/质量减少,引起系统性能下降。目前,澳大利亚MONASH大学正 尝试寻找对活性炭/甲醇 具有小催化 作用的金属及寻找合适的抑制剂, 放入系统内使甲醇分解停止或反 应减缓。氨盐以Srcl2为吸附剂,氨为制冷剂的固体吸附工质对具有许多优点,热解重量的研究已经证明氨盐具有较高反应 量,驱动温度为65~90℃(可分别用湿或干式冷却塔),这对太阳能驱动系统特别有用。德国LHT的研究显示,用 选择好的固定床式热交换器 配置465g盐L-1,制冷能力达775kJ.平均吸附温度为69℃时,吸收器和冷凝器  中间过程 温度为31℃,蒸发温度为16℃。甚至在气候炎热的地中 海国 家及不使用水冷却塔,中间温度tm=55℃,解吸温度为123℃时,蒸发温度仍可达到低于0℃。

使用氨盐制冷,要提高COP值,关键 需要 解决的仍是其热传递问题,开发能增加比功率、费用低的高~效热交换器。德国LHT研究选用2cm厚的板状热交换器,以一面供热为条件;由于盐的导热性差,反应量低,要吸收所有数量的氨盐层需花150min.他们通过加石墨的方法使反应量增加 了66,在同样外部条件下,反应时间 下降为少于30min,COP值约为0.5.应用前景展望太阳能制冷近年,德国斯图加特大学 将太阳能和冰蓄冷技术结 合起来。制 冷氨盐吸附式制冷系统图工质对:NH3/SrCl2;氨质量:1670g;氯化锂质量:2200g;制冷量20W(1750kJ/day)式制冷样机,其主要部件是一台 安装在太阳能收集器内的吸收器/解吸器,吸收器/解吸器由两根装有 吸收介 质Srcl2的钢管组成。在白天,吸收器/解吸器被太阳加热,作解吸器使用。当解吸器内的氨盐化合物被加热至反应温度59~103℃,贮存在Srcl28NH3内的氨蒸气挥发出来。在周围温度下,氨蒸气在冷凝器内液化,液氨贮存于贮氨器中;太阳落山后,吸收器/解吸器作为吸收器使用,待它冷却到低于59℃,达到 吸收器的反应温度,氨蒸气被吸附器吸附, 液氨在冷却 室 的蒸发 器内蒸发,整个循环就完成了,直到太阳升起,新的循环又将开始,如所示。吸附热主要借助水平加热管传向周 围,使冷却系统不需任何 运动部件和额外 能量或冷却水,因 此冷却系统自动 调节完成,容易操作。

余热制冷由于固体吸附式制冷机对热源 温度要求不高,可用于有余热的部门,如食品加工厂、冷冻和制冰行业、船舶空调和水产品保鲜、汽车空调等。例如,船舶发动机和各类 辅机产生的大量余热,现在基本上都是排入海中,没有加以利用;而船舱空调或水产品保鲜 所用的 动力都是由发电机供给。使用固体吸附式或 吸收式制冷机可以回收发动机产生的低 温余热, 作为驱动热源用于空调。固体吸附式制冷是一 种能利用工业废热和太阳能进行制冷的跨世纪制冷技术,随着研究 工作的不断深入和固体吸附机组的面市,将在吸收式制冷机难以运转的80℃以下余热市场接轨占 据主导地位。

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