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1、第7卷 第4期 制冷与空调2007年8月REFRIGERATIONANDAIR-CONDITIONING9214几种环境友好制冷技术的比较X罗清海 顾炜莉(南华大学)摘 要 对热电制冷、磁制冷、吸附制冷几种环境友好制冷技术的原理、适用性以及前景进行比较。总体而言,热电制冷在一些特殊领域的应用是其他制冷技术不可替代的,在能源回收应用方面的优势越来越令人关注;磁制冷技术作为低温制冷技术比较成熟,而吸附制冷技术只在近期才开始被深入研究,被适用于近室温区域。关键词 环境友好 热电制冷 磁制冷 吸附制
2、冷ComparisonofseveralrefrigerationtechnologiesLuoQinghaiGuWeili(NanhuaUniversity)ABSTRACTComparestheoperationprinciples,technicalpracticabilityandprospectsamongthreerefrigerationtechnologies,namelythermoelectricrefrigeration,magneticrefrigerationandads
3、orptionrefrigeration.Insummary,thermoelectricrefrigerationcannotbereplacedinsomespecialfieldsandbeinggivenmoreandmoreattentioninthefieldofwasteheatrecovery,magneticrefrigerationhasbeenperfectlyappliedincryogenicregions,andadsorptionrefrigera2tionispra
4、cticallyinvestigatedinrecentyearsandappliedinnearroomtemperatures.KEYWORDSthermoelectricrefrigeration;magneticrefrigeration;adsorptionrefrigeration1 吸附制冷技术在低温下汽化时,吸收被冷却空间的热量,达到制吸附式制冷技术非常适用于太阳能和地热能取冷量的目的。吸附了大量制冷剂蒸气的吸附剂,等可再生能源的应用和余热、废热的回收,这也是为下一次加热脱附提供了
5、条件。脱附2吸附循环便其与压缩式制冷技术竞争的主要优势之一。是如此周而复始地进行,并间歇地进行着制冷过1.1 原理程。吸附式制冷的原理如图1。整个吸附系统是封闭的,吸附器内充满吸附剂。当它被加热时,已被吸附的吸附质获得能量,当分子运动加快到足以克服吸附剂的吸引力时,它们将从吸附剂表面脱出(脱附),系统内分压力逐渐升高。当分压力达到环境温度所对应的饱和蒸气压力时,脱附出来的吸附质开始液化,液化放出的热量通过冷凝器2由冷却介质(空气或水)带走。当停止对吸附剂加热时,图1 吸附制冷原理图吸附剂开始冷却,
6、因而它的吸附能力又逐步提高,开始吸附蒸发器3中产生的制冷剂蒸气,并造成系1.2 发展现状统中的真空状态,使液体制冷剂不断汽化。制冷剂对吸附制冷的深入研究开始于上个世纪70年X收稿日期:2006211227 通讯作者:罗清海,Email:longqinghai@126.com 制 冷 与 空 调 第·10·7卷 代,当时全球性的能源危机促使吸附制冷首先在太简单的卡诺循环为例对绝热去磁制冷过程进行说[1]阳能应用领域获得发展
7、。进入上世纪90年代明(图2)。后,吸附式制冷技术的发展非常迅速,其应用研究涉及工业与民用建筑的空调制冷、食品冷藏冷冻和[2]工业生产环节的制冷等诸多领域。另外,吸附[3][4]式制冷在船舶制冷、汽车空调等领域的应用研究也初步展开。 目前吸附制冷技术在各研究方向的应用成果多为实验装置或样机,与实际运用还有很大的距[5]离,主要研究工作包括:图2 卡诺磁制冷理论原理1)吸附工质对的研究1)等温磁化过程,热开关TS1闭合,TS2断[6] 目前开发出的工质对主要有沸石2水、活性开,磁场施加于磁工质上
8、,使熵减小,通过高温热源[7][8][9]碳2甲醇、活性碳2氨、硅胶2水和碱土金属的与磁工质的热端连接,热量从磁工质传入高温热[10]氯化物2氨等。另外,金属氢化物2氢组成的工源。[11]质对在低温制冷中也得到应用。2)绝热去磁过程,热开关TS1断开,TS2仍断2)制冷循环方式和制冷系统热动力学的研究开,逐渐移去磁场,磁工质内自旋系统逐渐无序,在 制冷系统热动力学的研究主要集中在制冷循退磁过程中消耗内能,使磁工质温度下降到低温热环方式的改进上,提出了一些先进的回热型吸附制源温度。
