(太阳能固体变冷工艺运用的分析及研究)

时间:12月05日 来源:河北太阳能发电 访问:
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  在制造成本允许的条件下,吸附床内工艺应尽可能地提高与完善;同时,大力开展吸附剂的固化以提高其传热性能对太阳能制冰机系统性能的改善非常关键。从操作上看太阳能固体吸附式制冷循环从理论上讲,在实际运行工况中需要用阀门对吸附床进行开启及关闭的控制,即在等吸附率加热过程中关闭吸附床与外界的接口、在解吸时打开吸附床与冷凝器的接口、在等吸附率冷却时关闭吸附床与外界的接口、在吸附时打开吸附床与蒸发器的接口这样四个交替过程中完成制冷循环工作。这样的工作循环方式,在实际运行中必然导致使用的不便,若采用无阀结构的装置,势必造成系统性能的下降。因而,装置结构的设计仍有待于进一步改进与完善。在实验中还发现,由于增添了玻璃瓶作为贮液器以读出制冷剂的解吸量,在操作上会影响制冷剂解吸速率。这是由于当玻璃瓶与蒸发器关闭以度量所解吸出的制冷剂液体时,由于玻璃瓶的容积是有限的,在玻璃瓶内的制冷剂液体增加时,势必造成所解吸制冷剂气体空间背压的增大,因而解吸制冷剂的速率会有所减弱。当打开玻璃瓶与蒸发器相连时,一让制冷剂液体流入蒸发器时,制冷剂气体空间背压降低,制冷剂解吸速率会加快。这些实际操作过程对系统运行的效率均会发生较大的影响,故在设计制造时应予以充分的考虑。在制造成本允许的条件下,可采用电磁阀自动控制来保证系统的高效运行。

  从经济性能分析太阳能固体吸附式制冷装置(制冰机、空调)要进人大众家庭,产品的成本以及系统的性能稳定性仍是关键所在。一般来说,对平板式制冰机而言,以每太阳能辐射日条件下(18-22MJ/m2)产冰10kg的制冰系统装置来论(2m2的吸附床集热器),系统装置的成本在1500元左右;而对于太阳能热水器一冰箱复合机系统而言,以向用户提供80℃左右的热水80kg及10kg冰块的指标而论,成本在250元左右,这一成本对城市而言是可接受的。但是目前,城市的高层建筑及吸附式制冷系统本身操作的间断性显然限制了太阳能固体吸附制冷装置在城市像太阳能热水器一样大力推广应用的可行性;故太阳能吸附制冷装置应用的定位首先应放在小城镇及广大的农村市场。这对系统装置的成本及系统装置的长期稳定性运行提出了更高的要求。
  在对吸附床进行传热、传质的计算过程中,必须考虑各参数之间的相互祸合及各参数之间的极限取值范围影响,这对数值计算过程提出了更高的要求。与此同时,如何有效地由实验结果提炼整理出理论成果,使之能较为科学地解释吸附床内吸附剂的传热、传质能力,进而更深层次地对吸附制冷技术进行研究,这亦是一个非常有意义的理论研究课题。对大部分地区而言,均具备太阳能吸附式制冷应用的条件,而系统性能的好坏主要取决于装置性能的本身及周围环境。

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