气体进入冷凝器,冷凝出来的制冷剂液体由节流阀进入蒸发器。制冷剂蒸发时吸收热量,产生制冷效果,蒸发出来的制冷剂气体进入吸附发生器,被吸附后形成新的混合物 ( 或络合物) ,从而完成一次吸附制冷循环过程。基本循环是一个间歇式的过程,循环周期长,COP值低,一般可以用两个吸附床实现交替连续制冷,通过切换两床的工作状态及相应的外部加热冷却状态来实现循环连续
工作常有的吸附对主要有:活性炭一甲醇、沸石一水、硅胶一水、金属氢化物一氢( 物理吸附)和氯化钙一氨、氯化锶一氨( 化学吸附) 等,目前应用较多的是前两者各工质对的吸附动力学特性是吸附制冷的基础研究内容。
喷射式制冷技术
制冷剂在换热器中吸热后汽化、增压,产生饱和蒸汽,蒸汽进入喷射器,经过喷嘴高速 喷出膨胀,在喷嘴附近产生真空,将蒸发器中的低压蒸汽吸入喷射器,经过喷射器出来的混合气体进入冷凝器放热、凝结, 然后冷凝液的一部分通过节流阀进入蒸发器吸收热量后汽化,这部分工质完成的循环是制冷循环。另一部分通过循环泵升压后进入换热器,重新吸热汽化,他们所做的循环称为动力循环。喷射式制冷系统中循环泵是唯一的系统设置比吸收式制冷系统简单,运行性较高等优点.缺点是性能系数较低。
光电式太阳能制冷技术
这种制冷系统实质上是太阳能发电的一种应用。它利用光伏转换装置将太阳能转化成电能,经过逆变( 高频或者工频)后驱动一般的压缩式制冷机,实质仍是压缩式制冷这种系统的关键是光伏转换技术。虽然光电式太阳能制冷系统已经被用于空调和冰箱,但是目前人们对其制冷系统特性的研究不多,一般都直接采用常规的空调或冰箱,压缩机一般都没有考虑光伏系统的特性,因而整个系统的效率尚不能与专用的直流压缩机相比,成本比直接以热能为动力的制冷循环高的多( 约3~4 倍) ,这是其最大的缺点。值得一提的是太阳能发电不仅可以用于制冷空调,还可以用于其他电器或并入电网。随着光伏转换装置效率的提高和成本的降低,加上许多国家政府的大力扶助,太阳能发电得到迅速发展。
4.太阳能制冷的研究现状与展望
吸收式制冷技术出现的最早,技术相对成熟。目前太阳能溴化锂吸收式制冷机已广泛地应用在大型空调领域。为了使水/溴化锂吸收式制冷系统得到更为广泛的应用,向广阔的家用空调领域发展,必须使系统实现空冷化和小型化。当前对水/溴化锂制冷机组的空冷化研究是其研究的一个重要方向。而对于水/溴化锂吸收制冷工质的性能研究则集中在改进其特性上,主要有如下几个方面:( 1 ) 提高溴化锂的溶解度,在较高浓度、较低温度和较低压力的条件下,避免溴化锂结晶的析出,以便采用风冷;( 2 ) 在提高溴化锂溶解度的同时,进一步提高溴化锂吸收式制冷循环的性能系数;( 3 )减轻溴化锂溶液对金属材料的腐蚀作用;( 4 ) 采用辅助制冷剂,进一步提高吸式 制冷循环的性能系数;( 5 ) 采用表面活性剂,减小吸收界外,正在研究的吸收式制冷系统有无泵溴化锂机、小型氨水制冷及其循环泵,多效吸收制冷等等还有一种采用开式循环的开式除湿冷却型空调,系统的成本较低,可以较好的控制温度和湿度,也是比较有发展前景 的空调系统。在太阳能吸附式制冷技术方面,从目前的研究来看,进一步发展需要解决的关键问题主要有:吸附床传热传质性能如何进一步强化;吸附床/集热器白天的集热和夜间的散热之间的关系如何有效的解决;对于以甲醇和水等低蒸汽压吸附质作为制冷剂的负压系统,如何长期维持系统的真空度;如何将夜间的制冷量有效地贮存到白天使用等等。吸附式制冷的循环类型有基本型、连续型、连续 回热型、热波型及对流热波型等。前三种目前已经有成功的样机,而后两种的研究目前大多是理论模拟,需要进一步的试验研究对高级循环系统的研究将有利于提高太阳能吸附制冷的性能系数,降低系统成本。太阳能吸附式制冷技术的一个主要应用是太阳能制冰机。
增压喷射循环和压缩喷射混合循环两种解决方案,以消耗少量电能为代价,换取系统性能系数的大幅提高。的研究,将喷射器与其他系统结合使用,可以有效的改进工艺过程、降低能耗或者在不增加系统复杂性的基础上产生出新的更高效的制冷系统。人们提出了喷射一压缩和喷射一吸收等混合系统。初步实验表明系统的COP值比传统的纯喷射制冷循环的COP值提高5 0%。太阳能制冷技 术中的另一个关键因素是太阳能集热板。目前的太阳能集热板主要有平板式和真空管式,效率有待提高在太阳能吸热材料方面的研究,吸收式制冷中太阳能集热器的成本约占系统成本的50%以上,集热和储热装置的成本占系统成本的绝大部分,所以采用双效和单效循环 的系统时,成本相差不大,但是双效循环的COP较高。而采用三效循环,成本就会增加一倍。高效太阳能集热材料的研究有利于减少集热面积,降低系统成本,促进太阳能制冷的发展和应用。
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工作常有的吸附对主要有:活性炭一甲醇、沸石一水、硅胶一水、金属氢化物一氢( 物理吸附)和氯化钙一氨、氯化锶一氨( 化学吸附) 等,目前应用较多的是前两者各工质对的吸附动力学特性是吸附制冷的基础研究内容。
喷射式制冷技术
制冷剂在换热器中吸热后汽化、增压,产生饱和蒸汽,蒸汽进入喷射器,经过喷嘴高速 喷出膨胀,在喷嘴附近产生真空,将蒸发器中的低压蒸汽吸入喷射器,经过喷射器出来的混合气体进入冷凝器放热、凝结, 然后冷凝液的一部分通过节流阀进入蒸发器吸收热量后汽化,这部分工质完成的循环是制冷循环。另一部分通过循环泵升压后进入换热器,重新吸热汽化,他们所做的循环称为动力循环。喷射式制冷系统中循环泵是唯一的系统设置比吸收式制冷系统简单,运行性较高等优点.缺点是性能系数较低。
光电式太阳能制冷技术
这种制冷系统实质上是太阳能发电的一种应用。它利用光伏转换装置将太阳能转化成电能,经过逆变( 高频或者工频)后驱动一般的压缩式制冷机,实质仍是压缩式制冷这种系统的关键是光伏转换技术。虽然光电式太阳能制冷系统已经被用于空调和冰箱,但是目前人们对其制冷系统特性的研究不多,一般都直接采用常规的空调或冰箱,压缩机一般都没有考虑光伏系统的特性,因而整个系统的效率尚不能与专用的直流压缩机相比,成本比直接以热能为动力的制冷循环高的多( 约3~4 倍) ,这是其最大的缺点。值得一提的是太阳能发电不仅可以用于制冷空调,还可以用于其他电器或并入电网。随着光伏转换装置效率的提高和成本的降低,加上许多国家政府的大力扶助,太阳能发电得到迅速发展。
4.太阳能制冷的研究现状与展望
吸收式制冷技术出现的最早,技术相对成熟。目前太阳能溴化锂吸收式制冷机已广泛地应用在大型空调领域。为了使水/溴化锂吸收式制冷系统得到更为广泛的应用,向广阔的家用空调领域发展,必须使系统实现空冷化和小型化。当前对水/溴化锂制冷机组的空冷化研究是其研究的一个重要方向。而对于水/溴化锂吸收制冷工质的性能研究则集中在改进其特性上,主要有如下几个方面:( 1 ) 提高溴化锂的溶解度,在较高浓度、较低温度和较低压力的条件下,避免溴化锂结晶的析出,以便采用风冷;( 2 ) 在提高溴化锂溶解度的同时,进一步提高溴化锂吸收式制冷循环的性能系数;( 3 )减轻溴化锂溶液对金属材料的腐蚀作用;( 4 ) 采用辅助制冷剂,进一步提高吸式 制冷循环的性能系数;( 5 ) 采用表面活性剂,减小吸收界外,正在研究的吸收式制冷系统有无泵溴化锂机、小型氨水制冷及其循环泵,多效吸收制冷等等还有一种采用开式循环的开式除湿冷却型空调,系统的成本较低,可以较好的控制温度和湿度,也是比较有发展前景 的空调系统。在太阳能吸附式制冷技术方面,从目前的研究来看,进一步发展需要解决的关键问题主要有:吸附床传热传质性能如何进一步强化;吸附床/集热器白天的集热和夜间的散热之间的关系如何有效的解决;对于以甲醇和水等低蒸汽压吸附质作为制冷剂的负压系统,如何长期维持系统的真空度;如何将夜间的制冷量有效地贮存到白天使用等等。吸附式制冷的循环类型有基本型、连续型、连续 回热型、热波型及对流热波型等。前三种目前已经有成功的样机,而后两种的研究目前大多是理论模拟,需要进一步的试验研究对高级循环系统的研究将有利于提高太阳能吸附制冷的性能系数,降低系统成本。太阳能吸附式制冷技术的一个主要应用是太阳能制冰机。
增压喷射循环和压缩喷射混合循环两种解决方案,以消耗少量电能为代价,换取系统性能系数的大幅提高。的研究,将喷射器与其他系统结合使用,可以有效的改进工艺过程、降低能耗或者在不增加系统复杂性的基础上产生出新的更高效的制冷系统。人们提出了喷射一压缩和喷射一吸收等混合系统。初步实验表明系统的COP值比传统的纯喷射制冷循环的COP值提高5 0%。太阳能制冷技 术中的另一个关键因素是太阳能集热板。目前的太阳能集热板主要有平板式和真空管式,效率有待提高在太阳能吸热材料方面的研究,吸收式制冷中太阳能集热器的成本约占系统成本的50%以上,集热和储热装置的成本占系统成本的绝大部分,所以采用双效和单效循环 的系统时,成本相差不大,但是双效循环的COP较高。而采用三效循环,成本就会增加一倍。高效太阳能集热材料的研究有利于减少集热面积,降低系统成本,促进太阳能制冷的发展和应用。