基于太阳能吸附式制冷中的新型吸附床的研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第22卷第4期农业工程学报VO1．22No．42006年4月TransactionsoftheCSAEApr．2006153基于太阳能吸附式制冷中的新型吸附床的研究兰青，夏朝凤，李明，唐润生(I．中国农业大学水利与土木工程学院，北京100062；2．云南师范大学太阳能研究所，昆明650092)摘要：该文对新型吸附床的结构做了设计说明，采用太阳光直接照射吸附床加热活性炭，用蜂窝状结构增强吸附床的传热。结果表明，直接加热活性炭可使吸附床内部在接受13．59MJ的能量后最高温度可达到l17℃，使用蜂窝状传热结构吸附床内的最

2、大温差小于5℃，实测系统COP(系统制冷性能系数)为0．157。通过对吸附床建立数学模型，对吸附床内的温度随太阳辐射能变化建立了计算模拟。关键词：吸附床；太阳能；热力循环；系统设计中图分类号：TK5l1．3文献标识码：A文章编号：1002—6819(2006)04—0153—04兰青，夏朝凤，李明，等．基于太阳能吸附式制冷中的新型吸附床的研究[J]．农业工程学报，2006，22(4)：153—156．LanQing，XiaChaofeng，LiMing，eta1．Adsorbentbedwithnewstructurebasedonsolaradsorptionr

3、efrigerator[J]．TransactionsoftheCSAE，2006，22(4)：153—156．(inChinesewithEnglishabstract)金属管中，在金属管中央布置一根同心圆管作为制冷剂0引言的传质通道，然后将金属管粘接到集热器的表面上；还早在2O个世纪3O年代人们就对固体吸附式制冷有将吸附剂颗粒与导热性能较好的金属粉末或石墨混进行了研究，不过当时无法在效率、功率上与压缩式制合I8]，在文献[9叩中也大量提到对吸附床改进的方法。冷机相竞争，因而一直没有受到足够的重视。到了9O年然而要将太阳能固体吸附式制冰机实用化还需进一步代，随着

4、人们对保护环境、节约能源的呼声越来越高，吸改进吸附床的系统性能。．附式制冷的研究才得到了较快的发展。1吸附床的设计吸附式制冷的循环类型有基本型、连续型、连续回热型及对流热波型，目前真正做成功的样机只有基本在设计吸附床时，我们着重于改善吸附床的传热和型、连续型、连续回热型三种[1]。对对流热波型的研究主接受太阳能的性能上，并充分考虑了以往学者的成功及要进行了理论模拟，研究表明提高其系统性能和大幅度不足。如图1所示，为了使吸附床具有较好的传热特性，降低能量密度是一个难以协调的矛盾，因而真正实现起在吸附床内用2304片0．17mm的铜片将吸附床里面来困难重重。就上面三种

5、类型的样机而言，在实验及理隔成蜂窝状，每个蜂窝状的尺寸为19．5mmX19．5mm论模拟方面都做了很多工作叫]，前期工作已经做得比×38mm，每个蜂窝状的孔里都填充活性炭。以往设计较完善。随着固体吸附式制冷的进一步发展，人们越来中，吸附床表面用金属铝板或钢板与吸附床焊接，然后越希望吸附式制冷能市场化，现有的样机中实验及控制在金属表面刷上黑板漆以增强其吸热能力，这样做可以仪器仪表较多，使用复杂，且仪器仪表对系统的传热传增加与其相连的传热肋片的导热性，也可以保证系统的质有所影响，同时增加了成本，因此设计一台实用化的真空度，但传热热阻较大，影响吸附床升温。为了使吸附样机

6、很有必要。在吸附式制冷系统的实用化设计中，吸床在吸收相同太阳能辐射的情况下，温度能够升得比较附床的设计是一个关键，要求吸附床在吸附式制冷系统高，采用如下的设计方法，用一块厚4mm透过率为循环的加热解吸过程中能尽快地将外界供给系统的能96％的钢化玻璃代替钢板，钢化玻璃与吸附床用硅铜密量传递给吸附床内的吸附剂，使吸附剂能脱附出制冷封胶进行密封，以使太阳直接照射吸附床，省去了中间剂。同时，在冷却吸附过程中应使吸附床的显热及吸附的传热环节，减少传热热阻，使吸附床能够达到较高的热尽快地释放出来以便使吸附剂吸附制冷剂而产生蒸解吸温度。由于吸附床中蜂窝肋片的引入，吸附床上下发制

7、冷效果。因而改进吸附床的性能与吸附床的传热性表面的热阻大大减少，吸附床上下面温差也将减少。为能密切相关。在改进吸附床方面，许多学者做了大量的了防止钢化玻璃因负压而破碎，在吸附床里用七号槽钢工作，如采用管状结构的吸附器[5]，将吸附剂填充至做支架，同时也起到传热肋片的作用。在吸附床底部，为了使制冷剂畅通，用一块厚2mm打有4300多个直径为4mm圆孔的钢板做隔离，在钢板与吸附床底部空出收稿日期：2005—04—20修订日期：2005—08—2620mm的间隔作为制冷剂的流动通道；为了防止活性基金项目：教育部可再生能源先进材料与制备重点实验室开放基金项目炭从钢板的圆孔

8、中漏到底部