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吸附制冷技术与空调的协调发展
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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。