Экспериментальная система охлаждения солнечных адсорбции с концентрированной коллектор
Summary
С солнечной энергии как движущей силы системы охлаждения Роман адсорбции разработана и экспериментально исследованы. Водяной пар и цеолита сформировали рабочую пару системы адсорбции. Эта рукопись описана настройка экспериментальной установки, порядок работы и важные результаты.
Abstract
Для повышения производительности солнечной адсорбционные холодильные, экспериментальная система с коллектором концентрации солнечной была создана и расследование. Основными компонентами системы являются адсорбента кровать, конденсатор, испаритель, система охлаждения и солнечного коллектора. На первом этапе эксперимента насыщенных паров кровати был нагревается солнечной радиации в закрытых условиях, вызвавших кровати температуры и давления для увеличения. Когда давление кровати стал достаточно высока, кровати был включен для подключения конденсатора, таким образом водяного пара постоянно текла от кровати конденсатора для быть сжиженный. Далее кровати необходимо остыть после десорбции. В условиях солнечной экранированный, достигнутые алюминиевой фольги циркулирующей воды цикла был открыт к кровати. С водой, постоянно циркулирующих в постели хранимой тепло в постели был вытащил и кровати давление снизились соответственно. Когда давление кровати упала ниже давления насыщения при температуре испарения, клапан испарителя был открыт. Массы водяного пара ворвались в постели и адсорбированные цеолит материалом. С массовым испарения воды в испаритель наконец был создан эффект охлаждения. Экспериментальный результат показал, что больше, чем из цеолита ZSM-5, независимо от того, ли был длиннее время адсорбции COP (коэффициент производительности системы) и SCP (удельная мощность охлаждения системы) цеолита Сапо-34 или короче. Максимальная КС 0,169 создаваемый системой цеолит Сапо-34.
Introduction
С проблемой истощения озонового слоя традиционных пара сжатый холодильного, растет более серьезные, заменяя традиционные охлаждения с зеленые технологии стала горячей темой в последние годы. Среди этих зеленых технологий холодильные солнечные адсорбции привлекла много внимания исследователей. Движимый низкосортных тепловой энергии, адсорбции холодильной системы имеет преимущества экологически дружественных, небольшой и гибкий. Эта система адсорбции могут также управляться с не солнечной энергии, например отходов тепла, освобождается от термического оборудования или двигатель выхлопных газов от автомобилей, как упомянуто Ху и др. 1
В адсорбции, системы охлаждения адсорбции кровать является ключевым компонентом. Свою работу непосредственно влияет на производительность всей системы. Таким образом дизайн кровать адсорбцией является наиболее важным вопросом, как отмечал Sutuki. 2 десять лет назад, плоской кровати в основном используется в адсорбции, системы охлаждения. 3 , 4 , 5 без каких-либо солнечной концентрации устройства плоской кровати температура была обычно низкой и поэтому КС системы было неудовлетворительным. В противоположность этому трубчатые адсорбции кровать улучшена КС. Было сообщено, что КС может достичь 0,21 в югу от Сахары регионе Хадж Аммар и др. 6 Кроме того, Wang et al. 7 разработал адсорбер пластины спираль, которая отличалась характеристика тепла непрерывной регенерации. Роман дизайн кровать адсорбцией сократить время цикла системы. Et al. Абу Хамдех 8 сообщили свои исследования на солнечной адсорбции холодильной системе с коллектором параболических корыта. Их результаты испытаний показали КС системы, варьировала от 0,18 до 0,20. -Эль-Fadar и др. 9 изучал адсорбции холодильной системы, которая в сочетании с тепловой трубкой и руководствовался параболических корыта коллектор, который показал оптимального КС 0,18.
Для улучшения теплопередачи трубчатых кровати, были рассмотрены некоторые оребренных труб адсорберы и исследовали эффект повышения. Инновационный кровать, которая приняла форму кожухотрубный теплообменник был представлен Restuccia и др. 10. внутренние оребренных труб был покрытые слоем цеолит, так что сопротивление контактной передачи тепла/массы между поверхностью металла и адсорбирующие материалы могут быть сокращены. Система производства мощностью 30-60 Вт/кг удельную мощность охлаждения во время велосипедного s. 15-20 Аль РВК et al. 11показал, что расширение адсорбере с 5-6 ребер может существенно снизить потери тепла адсорбер атмосферой и тем самым улучшая КС на 45%. Также было изучено влияние адсорбер оребренных труб на производительность солнечных приводные системы, Louajari и др. 12. использование активированного угля аммиака как пара рабочих, они показали, что Велоспорт массопереноса в адсорбере с плавники больше, чем один, без ребер.
В текущем исследовании мы экспериментально изучал улучшение солнечной адсорбции холодильной системы, в которой был применен коллектором солнечной отслеживания параболических корыта и внутреннего охлаждения туннель был развернут. С Сапо-34/ZSM-5 цеолит и водяного пара как пара рабочих системы показал интересные характеристики с точки зрения термодинамики и холодильного оборудования. Экспериментальной методологии, а также типичные результаты будут представлены и обсуждаются в настоящем докладе.
Protocol
Representative Results
Discussion
Как термодинамические системы производительность устройства охлаждения солнечных адсорбция зависит от оптимального проектирования и функционирования системы. Теплоснабжение и метод охлаждения кровати важно гарантировать, что система работает хорошо. Водяное охлаждение является п…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта исследовательская работа был организован национальный ключ базовых исследований программа Китая (No.2015CB251303) и Фонд национального естественных наук Китая (№ 51276005).
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
- Hu, P., Yao, J. J., Chen, Z. S. Analysis for composite zeolite/foam aluminum-water mass recovery adsorption refrigeration system driven by engine exhaust heat. Energ Convers Manage. 50, 255-261 (2009).
- Sutuki, M. Application of adsorption cooling system to automobiles. Heat Recov Syst CHP. 4 (13), 335-340 (1993).
- Li, M., Wang, R. Z., Xu, Y. X., Wu, J. Y., Dieng, A. O. Experimental study on dynamic performance analysis of a flat-plate solar solid-adsorption refrigeration for icemaker. Renew Energy. 27, 211-221 (2002).
- Liu, Y. L., Wang, R. Z., Xia, Z. Z. Experimental study on a continuous adsorption water chiller with novel design. Int J Refrig. 28 (2), 218-230 (2005).
- Sumathy, K., Li, Z. F. Experiments with solar-powered adsorption ice-maker. Renew Energy. 16, 704-707 (1999).
- Hadj Ammar, M. A., Benhaoua, B., Balghouthi, M. Simulation of tubular adsorber for adsorption refrigeration system powered by solar energy in sub-Sahara region of Algeria. Energ Convers Manage. 106, 31-40 (2015).
- Wang, R. Z., et al. Experiment on a continuous heat regenerative adsorption refrigerator using spiral plate heat exchanger as adsorbers. Appl Therm Eng. 18, 14-19 (1998).
- Abu-Hamdeh, N. H., Alnefaie, K. A., Almitani, K. H. Design and performance characteristics of solar adsorption refrigeration system using parabolic trough collector: experimental and statistical optimization technique. Energ Convers Manage. 74, 162-170 (2013).
- El Fadar, A., Mimet, A., Pérez-García, M. Study of an adsorption refrigeration system powered by parabolic trough collector and coupled with a heat pipe. Renew Energy. 34, 2271-2279 (2009).
- Restuccia, G., Freni, A., Russo, F., Vasta, S. Experimental investigation of a solid adsorption chiller based on a heat exchanger coated with hydrophobic zeolite. Appl Therm Eng. 25, 1419-1428 (2005).
- Al Mers, A., Azzabakh, A., Mimet, A., El Kalkha, H. Optimal design study of cylindrical finned reactor for solar adsorption cooling machine working with activated-ammonia pair. Appl Therm Eng. 26 (16), 1866-1875 (2006).
- Louajari, M., Mimet, A., Ouammi, A. Study of the effect of finned tube adsorber on the performance of solar driven adsorption cooling machine using activated carbon-ammonia pair. Appl Energ. 88, 690-698 (2011).
- Mattox, D. M., Kominiak, G. J. Deposition of semiconductor films with high solar absorptivity. J Vac Sci Technol. 12, 182-185 (1975).
- Du, S. W., Li, X. H., Yuan, Z. X., Du, C. X., Wang, W. C., Liu, Z. B. Performance of solar adsorption refrigeration in system of SAPO-34 and ZSM-5 zeolite. Sol Energ. 138, 98-104 (2016).
- Ron, M., Gruen, D., Mendelsohn, M., et al. Preparation and properties of porous metal hydride compacts. J. Less- Common Metals. 74 (2), 445-448 (1980).
- Liu, Z. Q., Wu, F., Tan, Z. H., Chen, S., Wang, G. Q. An experimental study of thermal conductivity enhancement on solid adsorption refrigeration. Mater Rev. 15 (12), 61-63 (2001).
- Gordeeva, L. G., Freni, A., Restuccia, G., Aristov, Y. I. Adsorptive air conditioning systems driven by low temperature energy sources: choice of the working pairs. J Chem Eng Jpn. 40 (13), 1287-1291 (2007).
- Kakiuchi, H., Shimooka, S., et al. Water vapor adsorbent FAM-Z02 and its applicability to adsorption heat pump. Kagaku Kogaku Ronbun, Jpn. 31 (4), 273-277 (2005).
- Li, X. H., Hou, X. H., Zhang, X., Yuan, Z. X. A review on development of adsorption cooling-Novel beds and advanced cycles. Energ Convers Manage. 94, 221-232 (2015).
