太陽能吸附式制冷課件

1、太陽能固體吸附式制冷 內(nèi)容大綱1.概念介紹2.現(xiàn)行制冷的不足4.吸附式制冷的優(yōu)點3.太陽能吸附式空調(diào)原理5.吸附式與吸收式比較6.吸附式制冷的缺點7.前景展望1.概念介紹吸附：物質(zhì)內(nèi)部的分子和周圍分子有互相吸引的引力，但物質(zhì)表面的分子，其中相對物質(zhì)外部的作用力沒有充分發(fā)揮，這樣液體或固體物質(zhì)的表面可以吸附其他的液體或氣體，吸附過程有兩種情況：物理吸附和化學(xué)吸附。物理吸附中存在范德瓦爾斯力，化學(xué)吸附不僅存在范德瓦爾斯力，還有化學(xué)鍵，作用力比物理吸附大許多。脫附：與吸附相反的過程，是指物質(zhì)將吸附的周圍物質(zhì)釋放的過程，一般需要吸收熱量達到一定的溫度或溫度范圍來克服作用力。2.現(xiàn)行制冷方式的不足臭氧層

2、空洞問題。以前制冷機廣泛采用氯氟烴類制冷劑簡稱CFC，HCFC，它們會催化分解臭氧，削弱對紫外線的阻擋，威脅人類健康。我國已在蒙特利爾議定書上簽字，要取消這中制冷劑的使用還是任重而道遠。溫室效應(yīng)問題。常規(guī)高能耗的制冷需求引起電力緊張，各地興建各類發(fā)電站，火力占主要，大量燒煤增排CO2引起溫室效應(yīng)，對環(huán)境造成嚴重影響。CFC也是引起溫室效應(yīng)的氣體。能源短缺問題。近幾年夏季經(jīng)常發(fā)生停電現(xiàn)象，很大原因是夏天酷暑，制冷需求劇增，空調(diào)大量使用，引起電力緊張。另一方面，能源利用率卻普遍見低，我國每年100200的廢熱排放量折合標準煤達上千萬噸，還有大量的太陽和地?zé)崮芪春芎美?，這方面的研究也備受重視。3

3、太陽能吸附制冷太陽能吸收式制冷是利用溶液濃度的變化來獲取冷量的裝置，即制冷劑在一定壓力下蒸發(fā)吸熱。再利用吸收劑吸收制冷劑蒸汽。自蒸發(fā)器出來的低壓蒸汽進入吸收器并被吸收劑強烈吸收，吸收過程中放出的熱量被冷卻水帶走，形成的濃溶液由泵送入發(fā)生器中被熱源加熱后蒸發(fā)產(chǎn)生高壓蒸汽進入冷凝器冷卻，而稀溶液減壓回流到吸收器完成一個循環(huán)。它相當(dāng)于用吸收器和發(fā)生器代替壓縮機，消耗的是熱能。熱源可以利用太陽能、低壓蒸汽、熱水、燃氣等多種形式。4.吸附式制冷的優(yōu)點由以上的原理中可知，太陽能吸附式制冷的優(yōu)點吻合了當(dāng)前能源，環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的總趨勢。一.吸附式制冷所使用的制冷劑是對環(huán)境相對友好的物質(zhì)（甲醇，氨，水等）不采用氯

4、氟烴類制冷劑那樣會破壞臭氧層的物質(zhì)，值得開發(fā)。二.吸附式制冷可采用余熱驅(qū)動，不僅對電力的緊張供應(yīng)可起到減緩作用，而且能有效利用大量低品位熱能，如太陽能，清潔沒有污染。三.太陽能吸附式制冷具有結(jié)構(gòu)簡單，無運動部件，噪聲低，壽命長等特點。 四. 目前吸附式制冷機受制造工藝的限制，制冷量較小，一般只有數(shù)千千瓦至上百千瓦，民用性很好，如果將來技術(shù)過關(guān)的話，前景是很不錯的 另外，在對低品位熱源的利用上，吸附式制冷更具優(yōu)勢，能利用更低溫度的熱量。 5.吸附式制冷的缺點吸附式制冷系統(tǒng)也存在著一些缺點和不足一.固體吸附劑為多微孔介質(zhì)，比表面積大，導(dǎo)熱性能很低，因而吸附/解吸時間長。（可以開發(fā)新型吸附劑，從吸收

5、式制冷系統(tǒng)采用液體工質(zhì)中是否可以有所啟發(fā)？）二.單位質(zhì)量吸附劑的制冷功率較小，使得制冷機尺寸較大，吸附式制冷系統(tǒng)的功率遠不如吸收式制冷系統(tǒng)，原因何在？（強化傳熱，提高吸附劑的傳熱性能和單位吸附劑的制冷功率，減小制冷機的尺寸 ）三.吸附式制冷存在間歇性，要實現(xiàn)制冷的連續(xù)性，必須使用二臺或多臺吸附器，通過多臺吸附器加熱/冷卻運行狀態(tài)的切換，實施不斷供冷，在制冷過程中需要進行管路切換產(chǎn)生較大的阻力，影響制冷機的制冷量，降低制冷功率。另外，在吸附式制冷系統(tǒng)中，吸附床是十分關(guān)鍵的部件。它的性能好壞直接影響到制冷系統(tǒng)的功能和制冷功率的大小，是重要的研究對象。7.前景展望技術(shù)問題成本問題普及問題應(yīng)用問題 技

6、術(shù)問題 對吸附式制冷的研究是在Faraday發(fā)現(xiàn)氯化銀吸附氨產(chǎn)生的制冷現(xiàn)象以后，報道最早的吸附式系統(tǒng)是在20世紀20年代；吸附式制冷技術(shù)真正得到發(fā)展是在20世紀70年代，能源危機為吸附式制冷提供了契機，因為吸附式制冷系統(tǒng)可利用低品位的熱源驅(qū)動，節(jié)能，而且沒有臭氧層問題和溫室效應(yīng)。 1992年巴黎國際吸附式制冷會議帶動了該技術(shù)的發(fā)展，在接下來的國際會議上均有上百篇論文發(fā)表，堪與吸收式平分秋色。 近20年來，不斷有來自美，法，日，英，德等過對固體吸附式制冷的研究報道，從吸附工質(zhì)對性能，吸附床的研究及結(jié)構(gòu)等方面推動了吸附式制冷的發(fā)展。因此我們有理由相信這種制冷技術(shù)一定可以發(fā)展直至廣泛應(yīng)用。圖成本問題

7、 如其他一切新興科學(xué)技術(shù)一樣，吸附式制冷技術(shù)需要投入大量的科研經(jīng)費，這勢必會增加產(chǎn)品的成本，也就提高了產(chǎn)品的市場價格，使新生的技術(shù)難以競爭。為此，政府是可以有作為的，一通過政府的方向性的調(diào)控引導(dǎo)群眾購買新興的吸附式制冷空調(diào)，增強其市場競爭力，二通過國家財政來支持吸附式制冷技術(shù)的研究，國外這方面做得不錯，給企業(yè)補貼我國也應(yīng)該對該技術(shù)在經(jīng)濟上有所支持。在法律上，今年我國頒布了可再生能源法使各項工作有法可依。 另外就是企業(yè)積極參與市場競爭，競爭可以驅(qū)動企業(yè)不斷提高生產(chǎn)效率，降低成本，學(xué)會在市場中生存。普及問題 要把太陽能吸附式制冷空調(diào)得到大范圍的普及，是需要多方面共同努力才能完成的。 吸附式制冷作為

8、一種新的尚不成熟技術(shù)，需要政府的直接支持才能發(fā)展，得到發(fā)展才能談普及。這是一種有利于國家發(fā)展的技術(shù)，是可持續(xù)發(fā)展的。 太陽能吸附式制冷空調(diào)是一種節(jié)能無污染的新產(chǎn)品，可以提高生活水平。群眾應(yīng)該改變舊的觀念，積極接受新的知識，提高環(huán)保意識和可持續(xù)發(fā)展的意識，支持對環(huán)境有利對自己和子孫未來有利的科學(xué)技術(shù)。 應(yīng)用問題如何將太陽能空調(diào)應(yīng)用也是個很重要的問題。 如何實現(xiàn)太陽能利用與建筑的一體化是目前研究的熱點。要實現(xiàn)太陽能空調(diào)的大范圍應(yīng)用是涉及到多方面的問題：法律，城市規(guī)劃，能耗，成本等圖能夠在5585oC熱源溫度下有效工作；適合太陽能以及其它低品位熱能應(yīng)用； 目前已小批量生產(chǎn)制冷機組性能性能指標單位制冷量8.5kW冷凍水出水溫度10C冷凍水流量1.5t/h冷卻水進口溫度32C冷卻水流