Experimentelles System Solar Adsorption Kühlung mit konzentrierter Sammler
Summary
Mit Solarenergie als treibende Kraft hat eine neuartige Adsorption Kälteanlage entwickelt und experimentell untersucht worden. Wasserdampf und Zeolith bildeten das paar Arbeiten des Systems der Adsorption. Dieses Manuskript beschreibt den Aufbau der experimentellen Rig, die Vorgehensweise und die wichtigen Ergebnisse.
Abstract
Um die Leistung der solar Adsorption Kühlung zu verbessern, wurde ein experimentelles System mit einem solar Konzentration-Sammler eingerichtet und untersucht. Die Hauptkomponenten des Systems waren das Adsorbens Bett, Kondensator, Verdampfer, Sub-Kühlsystem und der Sonnenkollektor. Im ersten Schritt des Experiments wurde der Dampf gesättigt Bett durch die Sonneneinstrahlung unter geschlossenen Bedingungen erhitzt, verursacht die Bett-Temperatur und Druck zu erhöhen. Wenn der Bett Druck hoch genug wurde, das Bett wurde zum Herstellen des Kondensators geschaltet, damit Wasserdampf floss ständig aus dem Bett in den Kondensator zu verflüssigen. Als nächstes benötigt das Bett nach der Desorption abkühlen. Im solar abgeschirmt Zustand erreicht durch Aluminiumfolie eröffnete der zirkulierenden Wasserkreislauf ans Bett. Mit dem Wasser zirkuliert ständig im Bett die gespeicherte Wärme im Bett war holte und Bett Druck verringert sich entsprechend. Wenn der Bett Druck unter der Sättigungsdruck an die Verdampfungstemperatur gefallen, öffnete das Ventil zum Verdampfer. Eine Masse von Wasserdampf stürzte ins Bett und war durch das Zeolith Material adsorbiert. Mit der massiven Verdampfung des Wassers in den Verdampfer wurde schließlich der Kältetechnik-Effekt erzeugt. Das Versuchsergebnis hat ergeben, dass der COP (Koeffizient der Leistung des Systems) und SCP (spezifische Kühlleistung des Systems) des Zeoliths SAPO-34 war größer als die des Zeoliths ZSM-5, egal ob die Adsorption Zeit länger war oder kürzer. Das System des Zeoliths SAPO-34 erzeugt einen maximale COP von 0.169.
Introduction
Mit dem Abbau der Ozonschicht Problem der traditionellen Dampf ist komprimierte Kühlung immer ernster, ersetzen herkömmliche Kältetechnik mit grüner Technologie ein heißes Thema in den letzten Jahren geworden. Unter diesen grünen Technologien hat die solar Adsorption Kühlung ein Großteil der Aufmerksamkeit der Forscher angezogen. Angetrieben durch minderwertige thermische Energie, hat die Adsorption Kälteanlage die Vorteile des Seins umweltfreundlich, klein und flexibel. Dieses Adsorption System kann auch mit nicht-solar Energie, zum Beispiel durch Abwärme aus thermischen Anlagen entlassen oder durch Motorabgase von Fahrzeugen gefahren werden wie Hu Et al.erwähnt. 1
In einer Adsorption, Kühlsystem ist die Adsorption-Bett die Schlüsselkomponente. Ihre Arbeit wirkt sich direkt auf die Leistung des gesamten Systems. Daher ist das Design des Bettes Adsorption die wichtigste Frage, wie Sutuki hervorhebt. 2 vor einem Jahrzehnt wurde das Flachbett meist die Adsorption Kühlsystem verwendet. 3 , 4 , 5 ohne konzentrierende solar Gerät, die flachen Bett-Temperatur in der Regel gering und daher der Polizist des Systems war unbefriedigend. Im Gegensatz dazu verbessert das röhrenförmige Adsorption Bett den COP. Es wurde berichtet, dass der Polizist 0,21 in Sub-Sahara-Region erreichen könnte von Hadj Ammar Et al. 6 darüber hinaus Wang Et Al. 7 entwickelt eine Spirale-Platte-Adsorber, die durch das Merkmal der kontinuierliche Hitze Regeneration ausgezeichnet wurde. Das neuartige Design des Bettes Adsorption verkürzt die Zykluszeit des Systems. Abu-Hamdeh Et al. 8 berichtet ihre Studie über die solar Adsorption Kälteanlage mit einem Parabolrinnen-Kollektor. Ihre Testergebnisse zeigten die COP des Systems von 0,18 bis 0,20 variiert. El Fadar Et al. 9 studierte eine Adsorption Kälteanlage, die gepaart mit einer Heat-Pipe und Parabolrinnen-Kollektor, die eine optimale COP von 0,18 zeigte angetrieben wurde.
Um die Wärmeübertragung des röhrenförmigen Betts zu erhöhen, wurden einige Rippenrohr-Adsorber berücksichtigt und die Auswirkungen der Erweiterung wurde überprüft. Ein innovatives Bett, die die Form der Schale und Rohr Wärmetauscher wurde von Restuccia Et Al. vorgestellt. 10. interne Rippenrohr wurde mit einer Zeolith überzogen, so dass die Kontaktübertragung Widerstand Wärme/Masse zwischen der Metalloberfläche und das Adsorbens Material reduziert werden konnte. Das System erzeugt eine Leistung von 30-60 W/kg spezifische Kühlleistung in die Fahrzeit von 15-20 s. Al Mers Et al. 11gezeigt, dass der verbesserte Adsorber mit 5-6 Flossen den Wärmeverlust von der Adsorber für Ambiente und verbessert damit die COP um 45 % erheblich reduzieren könnte. Die Wirkung von einem Rippenrohr-Adsorber auf die Leistung der solar angetriebene System wurde auch von Louajari Et Al. untersucht. 12. Verwendung von Aktivkohle-Ammoniak paarweise arbeiten, sie zeigten, dass der Radsport Stoffaustausch in der Adsorber mit Flossen größer als eins ohne Flossen.
In der aktuellen Studie haben wir eine verbesserte solar Adsorption Kälteanlage, in denen ein solar-Tracking-Parabolrinnen-Kollektor angewendet wurde und eine interne Kühltunnel bereitgestellt wurde experimentell untersucht. Das System zeigte mit der SAPO-34/ZSM-5-Zeolith und der Wasserdampf paarweise arbeiten interessante Merkmale in Bezug auf die Thermodynamik und Kältetechnik. Die experimentelle Methodik, sowie die typischen Testergebnisse werden vorgestellt und diskutiert in diesem Bericht.
Protocol
Representative Results
Discussion
Als thermodynamisches System hängt die Leistung eines solar Adsorption-Kältetechnik-Geräts auf die optimale Gestaltung und den ordnungsgemäßen Betrieb des Systems. Die Wärmeversorgung und Kühlung Methode des Bettes sind wichtig, um sicherzustellen, dass das System gut funktioniert. Wasserkühlung ist, Luftkühlung, die wegen der hohen Festigkeit des Konvektionswärmeübertragung Wasser bevorzugt. Die schlechte Leitfähigkeit des Adsorbens Materials hat in der Regel begrenzte Wärmeübertragungsrate des Bettes best…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Diese Forschungsarbeit wurde von der National Key Basic Research Programm of China (No.2015CB251303) und die National Natural Science Foundation of China (Nr. 51276005) gesponsert.
Materials
| evaporator | home-made | finned heat exchange | |
| condenser | home-made | finned heat exchange | |
| evaporator water tank | home-made | volume:9L | |
| condenser water tank | home-made | volume:9L | |
| vacuum pump | Beijing Jing Rui Ze Xiang Instrument Co. Ltd. | rotation speed:1400 motor pover:370W | |
| condenser pressure sensor | Beijing Li Nuo Tian Sheng Instrument Co. Ltd. | 16P2623 | maximum:2200Pa |
| bed pressure sensor | Beijing Li Nuo Tian Sheng Instrument Co. Ltd. | maximum:2200Pa | |
| adsorption bed | home-made | cylundrical glass tube | |
| parabolic trough | home-made | high reflective aluminum sheet | |
| water pump | home-made | motor pover:250W, water head:8m | |
| water tank | home-made | volume:500L | |
| DRT-2-2 direct solar actinometer | Beijing Tian Yu De Technology Co. Ltd. | 03140132 | sensitivity:13.257μV/W•m2 |
| TBQ-2 solar pyranometer | Jinzhou Sunshine Technology Development Co., Ltd., China | 209079 | sensitivity:12.733μV/W•m2 |
| SAPO-34 zeolite | Langfang Peng Cai Co., Ltd., China | 20mm in length and 2.2mm in diameter | |
| ZSM-5 zeolite | Langfang Peng Cai Co., Ltd., China | 5.7mm in diameter |
References
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