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太阳能吸附式制冷技术

时间:2021-12-08 14:05

  太阳能冰箱的开发应用

  国内外对太阳能冰箱研究最多也较接近实用化的是太阳能光电制冷冰箱,而对太阳能吸附制冷冰箱的研究,还停留在对太阳能制冷的基础理论和试验样机的研制上。
太阳能光电制冷冰箱一般采用常规的冰箱外接太阳能发电装置,研究重点在太阳能电池的充放电特性,由于对冰箱压缩机光伏特性考虑较少,对太阳能光电制冷冰箱各部件匹配性的研究也不够完善,并且太阳能吸热装置的效率非常低,因而整个系统的效率尚不能与传统冰箱相比,成本也比传统冰箱高的多。在太阳能吸附式制冷冰箱方面,当前研究较多的是吸附剂—制冷剂工质对的性能,需要解决吸附床传热性能如何进一步强化,吸附床、集热器白天集热和夜间散热之间的关系如何有效的解决,如何将夜间的制冷量有效地贮存到白天使用等问题。 在太阳能冰箱应用开发中亟待进一步解决的关键技术如下:
1.高效太阳能集热器技术
太阳能集热器是太阳能转化为热能的装置,在太阳能冰箱系统中占有重要地位,其效率和价格会直接影响到整个太阳能冰箱的效率和经济性。为了提高太阳能集热器的效率,当前的研究大多局限于吸收器和聚光装置结构的改进,而对集热器吸热本质的研究投入较少,而吸热的本质体现在材料的光学特性,即对某个波段的光的吸收能力。因此,笔者认为,吸收器及其表面吸收涂层材料的研制将是提高太阳能冰箱集热器效率的关键所在,在技术上还有很多值得改进和发展的地方,如在吸热器表面涂上对太阳辐射具有很高光谱吸比的涂层,以保持最大限度采集太阳辐射能;或者根据材料的辐射特性合理选用吸热面材料以使其在0.3~3μm的波长范围内的光谱吸收比接近于1。
2.高效太阳能蓄能技术
为了克服太阳能的时间性所导致冰箱白天和夜里工作状况不能一致的缺陷,在系统设计时,应设计一个合理的蓄能装置,以便把白天产生的能量部分蓄存起来,供晚上或阴雨天使用,真正实现全天候制冷,以达到与常规冰箱一样的效果。当前,太阳能光电蓄能主要有如下几种,即电容器蓄能、铅蓄电池蓄能、镍氢电池蓄电和钾离子电池蓄电。以上各种蓄能电池的应用技术已经较为成熟,只是蓄能容量偏小,如何提高该类型电池的容量是今后的研究方向。
太阳能吸附制冷冰箱已采用和正在研究的蓄能技术,主要是利用工作介质状态变化过程所具有的显热、潜热效应或化学反应过程的反应热来进行能量储存。由于潜热蓄冷技术是利用物质相变时需要吸收或放出热量的特性来储存或释放能量,同吸附式制冷原理相同,因此潜热蓄能技术的研究对太阳能吸附制冷冰箱的蓄能来说具有实际意义。另外,对于太阳能吸附制冷冰箱的蓄能技术,要从对工质对本身特性的研究发展到放在整个系统中进行,并对吸附制冷装置的结构做进一步改进。

   太阳能光电制冷好还是太阳能光热制冷好哪个效率高些

   一是先实现光─电转换,再以电力制冷;二是进行光─热转换,再以热能制冷。
利用太阳能光─电转换制冷的研究
它是利用光伏转换装置将太阳能转化成电能后,再用于驱动半导体制冷系统或常规压缩式制冷系统实现制冷的方法,即光电半导体制冷和光电压缩式制冷。这种制冷方式的前提是将太阳能转换为电能,其关键是光电转换技术,必须采用光电转换接受器,即光电池,它的工作原理是光伏效应。
太阳能半导体制冷。太阳能半导体制冷是利用太阳能电池产生的电能来供给半导体制冷装置,实现热能传递的特殊制冷方式。半导体制冷的理论基础是固体的热电效应,即当直流电通过两种不同导电材料构成的回路时,结点上将产生吸热或放热现象。如何改进材料的性能,寻找更为理想的材料,成为了太阳能半导体制冷的重要问题。太阳能半导体制冷在国防、科研、医疗卫生等领域广泛地用作电子器件、仪表的冷却器,或用在低温测仪、器械中,或制作小型恒温器等。目前太阳能半导体制冷装置的效率还比较低,COP 一般约0.2~0.3,远低于压缩式制冷。
光电压缩式制冷。光电压缩式制冷过程首先利用光伏转换装置将太阳能转化成电能,制冷的过程是常规压缩式制冷。光电压缩式制冷的优点是可采用技术成熟且效率高的压缩式制冷技术便可以方便地获取冷量。光电压缩式制冷系统在日照好又缺少电力设施的一些国家和地区已得到应用,如非洲国家用于生活和药品冷藏。但其成本比常规制冷循环高约3~4 倍。随着光伏转换装置效率的提高和成本的降低,光电式太阳能制冷产品将有广阔的发展前景。
利用太阳能光─热转换制冷的研究
太阳能光热转换制冷,首先是将太阳能转换成热能,再利用热能作为外界补偿来实现制冷目的。光─热转换实现制冷主要从以下几个方向进行,即太阳能吸收式制冷、太阳能吸附式制冷、太阳能除湿制冷、太阳能蒸汽压缩式制冷和太阳能蒸汽喷射式制冷。其中太阳能吸收式制冷已经进入了应用阶段,而太阳能吸附式制冷还处在试验研究阶段。
太阳能吸收式制冷的研究。太阳能吸收式制冷的研究最接近于实用化,其最常规的配置是:采用集热器来收集太阳能,用来驱动单效、双效或双级吸收式制冷机,工质对主要采用溴化锂- 水,当太阳能不足时可采用燃油或燃煤锅炉来进行辅助加热。系统主要构成与普通的吸收式制冷系统基本相同,唯一的区别就是在发生器处的热源是太阳能而不是通常的锅炉加热产生的高温蒸汽、热水或高温废气等热源。
太阳能吸附式制冷。太阳能吸附式制冷系统的制冷原理是利用吸附床中的固体吸附剂对制冷剂的周期性吸附、解吸附过程实现制冷循环。太阳能吸附式制冷系统主要由太阳能吸附集热器、冷凝器、储液器、蒸发器、阀门等组成。常用的吸附剂对制冷剂工质对 有活性炭- 甲醇、活性炭- 氨、氯化钙- 氨、硅胶- 水、金属氢化物- 氢等。太阳能吸附式制冷具有系统结构简单、无运动部件、噪声小、无须考虑腐蚀等优点,而且它的造价和运行费用都比较低。 吸附式制冷的介绍

  吸附式制冷基本结构由太阳能集热器、冷凝器、储液器、蒸发器和阀门五个模块组成。吸附式制冷系统的运作机制为:在白天,集热器温度随着气温的升高而升高,制冷剂蒸发集热器中压力升高,气体进入冷凝器并冷凝、制成液体;在晚上,温度降低,吸附剂会吸收制冷剂蒸汽,蒸发器中压力降低,于是会有更多液体气化,蒸发中吸收热量降温。

   <基於太阳能利用的固体吸附式制冷循环研究>

   这个还没有 人类利用太阳能的方式有几种

   还好吧 制冷的方法和途径有那俩种

   用冰块夹在钢板内做冰箱