Name: מערכת ניסויית של ספיחה שמש קירור עם אספן מרוכז (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-10-18T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 18 s
Description: חקור את ביצועי הקירור של מערכת ספיחה שמשית עם אספן מרוכז. השיטה משתמשת בזאוליט ובאדים כזוג עבודה לשיפור יעילות הקירור. מחקר זה תורם לפיתוח פתרונות קירור בר-קיימא.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודת מחקר זה מומן על ידי את נבחרת מפתח בסיסי מחקר תוכנית של סין (No.2015CB251303), את נבחרת מדעי הטבע קרן של סין (מספר 51276005).

1-הגדרת הניסוי הערה: מערכת קירור ספיחה היה מורכב של המיטה ספיחה, המאייד, מעבה את, משאבת ואקום של האספן שוקת סולארית ( איור 1). מכשיר מעקב אוטומטי אחר השמש עם פרבוליות שוקת מיוצרים ומוחלים במערכת כדי לשפר את היעילות של אספן השמש. השוקת מעקב אוטומטי אחר השמש היה מונע על ידי המכשיר גלגל-שיניים, כמוצג באיור 2. המכשיר כללה המנוע stepper התולעת, הציוד, הרחוב מגבלה בתנועה, ההגה ידנית. המימדים של המכשיר גלגל-שיניים היו 21 x 80 ס מ 2. האספן שוקת מרוכזים קרני השמש אל המיטה adsorbent, אשר היה ממוקם לאורך הקו המוקד של שוקת פרבוליות.
 <img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55925/55925fig1v2.jpg" /> איור 1: ניסויי מערכת סולארית ספיחה קירור. (העליון) תיאור סכמטי של המערכת; (למטה) תצלום של ההתקנה ניסיוני. הפאנל העליון מציג את הרכיבים של המערכת ניסיוני, אשר כרוך המאייד, מעבה את, את משאבת ואקום, וכו החלונית התחתונה מציגה את התמונה של מערכת קירור ספיחה שהורכב. במערכת, המאייד מעבה את הוא של מבנה סנפיר-שפופרת, סוג של מחליף חום קומפקטי. המיטה ספיחה היא רפורמה של אספן השמש ואקום, אשר יכול ללכוד אנרגיה סולארית יעיל. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55925/55925fig1v2large.jpg" target="_blank"> אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.</a>
 <img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55925/55925fig2v2.jpg" /> איור 2: המבנה של תיבת ההילוכים תולעת. תיבת ההילוכים תולעת הוא המכשיר שהופכת את הסיבוב של המנוע stepper לתוך תנועת סולריים יעילות של שוקת פרבוליות. בנוסף המנוע stepper, תיבת ההילוכים תולעת כרוך גם כמפחית את, ההגה ידנית, הפיר תולעת, וכו מושך את המתג ידני/אוטומטי לטפל משמאל, הילוכים 5a, 5b מנותקים. לפיכך, השוקת יכול להיות ידני נשלט על ידי סיבוב הגלגל יד. מושך את ידית בורר ידני/אוטומטי לימין, הילוכים 5a, 5b עוסקים יחד. לפיכך, הוא נשלט באופן אוטומטי על-ידי המנוע stepper.
<ol><li>התחבר מעקב אספן השמש אל הפיר תולעת-גלגל על ידי ריתוך השיטה. להעביר את הסיבוב של המנוע stepper אספן השמש על ידי התאמת הציוד של התולעת. לסדר את המיטה ספיחה צינורי עם האספן עם זוג צנרת קולרים. 
	הערה: מונע על ידי המנוע stepper, המערכת מסתובב מדי יום מן המזרח למערב כדי לעקוב אחר תנועת השמש באופן אוטומטי.</li>
	<li>לכוונן את זווית הטיית השוקת לקומת הקרקע, בהתאם הווריאציה של הגובה השמש בעונות שונות. לקבוע את הטיית זווית β של התעלה על ידי באופן כללי את latitude המקומי של אלפא דקלינציה השמש, את הנוסחה β = באופן כללי - אלפא. באופן ידני סובב את גלגל קטן הממוקם בתחתית ידית הכוונון זווית כדי לווסת את זווית הטיית השוקת (החלק של מס 13, איור 1). 
	הערה: בדרך זו, קרינת השמש היא כמה שיותר על האבוס. מערכת הניסוי היה ממוקם בקמפוס של האוניברסיטה הטכנולוגית של בייג'ינג, latitude 39.89 ° N ו קו אורך 116.38 ° א המיטה ספיחה לקח צורה גלילית. זה היה ממדינת מקלט סולארית ואקום של שפופרת ( איור 3).</li>
</ol> <img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55925/55925fig3v2.jpg" /> איור 3 : מבנה של המיטה ספיחה ופריסה של הטמפרטורה בדיקה. (העליון) מפרטים טכניים של מבנה המיטה; (למטה) את הגששים טמפרטורה וערוץ העברה המונית במיטה. הפאנל העליון מציג את המבנה הבסיסי של המיטה. החומר adsorbent שם לתוך חלל טבעתי בין הצינור השמש קליטת הערוץ קירור נחושת. קרני השמש לחדור את מבחנה וליפול אל פני השטח של הצינור קליטת השמש. לאחר מכן, על-ידי חום בהולכה, האנרגיה הסולארית מועבר החומר adsorbent בתוך המיטה. בחלונית ' למטה ' מראה את המיקום של הגששים טמפרטורה. רגשים אלו משמשים כדי לעקוב אחר שינוי הטמפרטורה של המיטה במהלך תהליך של ספיחה/desorption. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55925/55925fig3v2large.jpg" target="_blank"> אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר דמות זו.</a>
<ol start="3"> <li>כדי לקדם את לכידתו של האנרגיה הסולארית, מעיל הצינור קליטת השמש של המיטה, (עשוי נירוסטה עם d = 64.5 מ מ) עם שכבה של כרום שחור הפיקדון בשיטת ואקום לציפוי. נא עיין בספרות שפורסמו בעבר על ציפוי סלקטיבי לקבלת מידע נוסף אודות זו טכניקה 13. ודא שיעור הספיגה סולארית של שכבת הציפוי היא 0.95, אמיסיביות אינפרא-אדום 0.15, עובי שכבת הציפוי הוא מ מ 0.08. 
	הערה: שכבת הציפוי הזה עוזר לתפוס את קרינת השמש ביעילות אך פולט מעט מאוד עצמה. כתוצאה מכך, האנרגיה הסולארית מקבל לתוך המיטה ספיחה בקלות, כשהופכים תרמי אנתלפיית adsorbent ביעילות.</li>
	<li>הכנס צינור נחושת (d = 20 מ מ) לאורך הציר של המיטה ספיחה. לתקן את הצינור נחושת על המיטה עם והסתיר (ראו איור 3, החלונית העליונה). צינור נחושת פונקציות כערוץ הקירור של המיטה במהלך תהליך ספיחה.</li>
	<li>למלא את החומר adsorbent בחלל טבעתי במיטה הוא שהקים את הצינור מיטה וערוץ קירור נחושת. זאוליט סאפו-34 שתשמש החומר adsorbent, מים ככל קירור. מכניסים 3.171 ק ג של זאוליט סאפו-34 המיטה. זאוליט פרטנית סאפו-34 הוא 5.7 מ מ קוטר.</li>
	<li>לפרוס הגששים טמפרטורה תשע ב שלושה חתכים של המיטה כדי לעקוב אחר שינוי הטמפרטורה של המיטה במהלך תהליך ספיחה/desorption ( איור 3, החלונית התחתונה). לתקן את החללית-כל תומך קטן זה יושב בערוץ קירור נחושת.</li>
	<li>Put רגשים 1 ו- 2 בסעיף A-A ליד הים של המיטה ספיחה. לשים הגששים 8 ו-9 לקראת הסוף המלח של המיטה. לתקן את הגששים אחרים על החלק האמצעי של B-B (ראה איור 3).</li>
	<li>להוסיף axially ערוץ העברת מסה של d = 10 מ מ לתוך המיטה. להבטיח הערוץ המוני צורה של צינור רשתי הוא באותו אורך המיטה ספיחה (d למיטה = 64.5 מ מ). להרחיב את הערוץ כלפי מטה מן הים ולהפוך אותו לעמוד בתנוחה הנכונה עם הכוח ההבלטה של החומר adsorbent. הצינור רשתי מסייעת אדי המים להיכנס לאזור עמוק של המיטה מהר.</li>
</ol> 2. השיטה הניסיונית הערה: ספיחה קירור מבוסס על העיקרון כי החומר המוצק adsorbent adsorbs האדים קירור חזק בטמפרטורה נמוכה, בעוד זה desorbs האדים בטמפרטורה גבוהה. באמצעות חום כמו המניע, המטרה של קירור נגיש. מחזור קירור של מערכת ספיחה כרוכה בעיקר בארבעה שלבים, קרי, את השמש בתהליך חימום, תהליך desorption, תהליך קירור-מיטה, ותהליך ספיחה. תהליך desorption מתחיל שוב לאחר השלמת תהליך ספיחה. כל שלבי הניסוי הם חשובים כי הם קשורים זה לזה משפיעים אחד על השני בצורה אינטראקטיבית.
<ol><li>לווסת את הגדרת הניסוי באמצעות ההליכים הבאים כדי להפעיל את חימום סולארי desorption של המיטה.
	<ol><li>להעביר שוקת פרבוליות ידנית עד הוא פונה יעד במזרח לפני הניסוי, כך השמש irradiates האספן פרבולית בדרך כלל בצהריים.</li>
		<li>לכבות את כל השסתומים מחוברים אל המיטה ספיחה ולהבטיח את הלחץ של המיטה והוא הצינור מתחת 800 הפלסטינית להפוך אותו מוכן חימום סולארי.</li>
		<li>לעבור על האסדה השליטה של המערכת כאשר אור השמש הוא במקביל לקו האופק בבוקר. להפוך את השוקת באופן אוטומטי לסובב כדי לעקוב אחר תנועת השמש.</li>
		<li>לאפשר את המיטה רווי ספיחה להיות מחומם על ידי קרינת השמש בתנאים סגורים. כתוצאה מכך, מיטה הטמפרטורה והלחץ מיטה יגדל בהדרגה.</li>
		<li>צג הלחץ מיטה עם מד לחץ (מספר 6 באיור 1) עד שהוא הוא גבוה יותר מהערך הלחץ התואם טמפרטורת עיבוי של הסביבה. על-פי התרמודינמיקה, הלחץ עיבוי של המים ב 30 ° C הוא 4,246 אבא</li>
	</ol></li> <li>להתחיל בתהליך desorption. 
	&#8203; הערה: בתהליך desorption, מתרחש עיבוי של אדי מים. הטמפרטורה עיבוי נקבעת לפי תנאי מזג האוויר המקומי ביום המבחן.
	<li>פתח השסתום שמחבר את המיטה ואת מעבה את <ol>. אדי מים ולתת זרימה לתוך מעבה דרך הצינור המחבר. אדי מים מזין את מעבה, הטמפרטורה של מעבה יעלו בהדרגה.</li>
		<li>באותו זמן, לשמור את חימום סולארי למיטה ספיחה, כך הלחץ המיטה נותר גבוה מספיק כדי לגרום את desorption. לא מפסיקים את חימום סולארי עד להשלמת התהליך.</li>
		<li>סיום תהליך desorption כאשר הלחץ של המיטה שווה ל לחץ הקבל. כבו את השסתום בעת תהליך desorption נגמר.</li>
	</ol></li> <li>לקרר את המיטה לפני תהליך ספיחה, כמו המיטה הוא עדיין במצב של טמפרטורה גבוהה לאחר desorption. החומר adsorbent יכול לספוח במידה רבה רק בטמפרטורה נמוכה.
	<ol><li>כדי להתחיל את תהליך ספיחה, מגן המיטה ספיחה עם גיליון רדיד אלומיניום, כך המיטה מנותקת הקרינה הסולרית.</li>
		<li>לסגור את כל השסתומים המחברים את המאייד ואת מעבה את.</li>
		<li>פתח את במחזור המים הלופ של המיטה, לקרר את החומר adsorbent. עם המים במחזור ללא הרף המיטה, ה אנתלפיה פנימי הוא נלקח החוצה ומפחית את הלחץ המיטה בהתאמה.</li>
		<li>לסיים את תהליך קירור כאשר הלחץ מיטה יורדת מתחת לחץ אדים רווי-המאייד &#39; טמפרטורה s. 
		הערה: להיות מוכן עבור תהליך קירור ספיחה לאחר הקירור של המיטה. עכשיו על המיטה והטמפרטורה היא סביב טמפרטורת, ואת הלחץ המיטה הגיעה לרמה המזערית.</li>
		<li>לשמור על המים-הלולאה במחזור במצב פעולה במהלך תהליך ספיחה. ספיחה תהליך אקסותרמית, החום שנוצר צריך להיות משוחרר בחוץ כמה שיותר מהר.</li>
		<li>פתח את השסתום בין המיטה המאייד. תן הבהלה אדי מים לתוך המיטה של המאייד. 
		הערה: צמצום אדי המאייד גורמת עוד מים לאדות, אשר תוצאות דרסטית הירידה של טמפרטורת המאייד. . Consequentially, המאייד סופג חום ממיכל המים שבו מוכנס המאייד, מתקבל אפקט קירור-</li>
		<li>תמשיך את התהליך ספיחה קורה ולהקליט את שינוי הטמפרטורה מיטה והלחץ המיטה. 
		הערה: במהלך תהליך ספיחה, לחץ אדים המאייד הופך להיות יותר? ויותר למטה, אבל המיטה הטמפרטורה עולה במהירות.</li>
		<li>סיום התהליך ספיחה כאשר הלחץ מיטה שווה ללחץ המאייד. לאחר מכן, התהליך desorption יעברו שוב.</li>
	</ol></li></ol> 3. שיטת צמצום נתונים <ol><li>להעריך את הביצועים של מערכת קירור מבוסס על יכולת קירור ואת היעילות של טרנספורמציית חום-קור. 
	&#8203; הערה: עבור המערכת הנוכחית, מחושבת הקיבולת קירור על ידי כמות המים מתאדה המוני או שינוי טמפרטורת המאייד עצמה.
	<ol><li>כדי לקבוע את הקיבולת הכוללת קירור (Q ref) של המערכת, לחשב את סכום הקטנת אנתלפיה של המים צוננים הטנק, המאייד מתכת, ואת המים שיורית המאייד לאחר ספיחה כדלקמן: <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/55925/55925eq1.jpg" /> כאשר c p בהציוד (1) הוא החום ספציפי בלחץ קבוע ו- m מציין את המסה. C הוא פקטור התיקון יכולת קירור של המאייד בהתחשב בעובדה ותזוזת החום בין מיכל המים והסביבה אמביינט, ההנחה היא C = 1.15 לפי העיקרון של העברת החום. כתב תחתי w ו- e מייצגת את המים ואת המאייד, בהתאמה. משוואת m w, טאן ו- m w, ev הוא המסה של המים צוננים במיכל המסה של המים שיורית המאייד, המתאים הטמפרטורה טיפה ΔT w וΔT e , בהתאמה. 
		הערה: קלט אנרגיה סולארית על המיטה יש צורך להעריך את היעילות של טרנספורמציית חום-קור-</li>
		<li>לקבוע את אנרגיה סולארית קלט Q s כמו: 
		<img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/55925/55925eq2.jpg" /> , אני s, אני (t) הוא עוצמת השמש ארעי נרשם על ידי actinometer במהלך תהליך desorption. Δt מרווח הזמן של רכישת נתונים כדי I s, אני (t) הוא 10 s. אזור הפתח של שוקת פרבוליות p, היעילות רעיוני של ρ משטח השוקת, את להדמיה של τ זכוכית הצינור, את מקדם ספיגה סולארית של α משטח ציפוי, יחד עם הפרמטרים הציוד (1), כל המפורטים בטבלה 1-</li>
		<li>מבוסס על Q ref, ה Q s שהושג לעיל, לקבוע את השוטר של מערכת קירור 14: 
		<img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/55925/55925eq3.jpg" /> β1 ו β 2 גורמים תיקון לאנרגיה סולארית Q קלט s. β 1 הוא פקטור התיקון של מידת אי-פרבוליות שוקת, אשר לוקח בחשבון את דפורמציה של השוקת בגלל המגבלות של הטכניקה הייצור, ואת ההנחה היא β 1 = 0.85. β 2 הוא פקטור התיקון של הסכום האמיתי של חום שהושג של המיטה. בשל גודל קטן יותר של הצינור מיטת מתכת מאשר הצינור החיצוני זכוכית, סכום חום אמיתי שהושג הוא פחות מ ששיקפו את השפופרת זכוכית. β 2 הוחלט על ידי היחס של קוטר D מיטת מתכת 2 קוטר D שפופרת זכוכית 1 עם D 1 = 100 מ מ ו- D 2 = 64.5 מ מ, הוא מחושב הזה β 2 = 0.645-</li>
		<li>לקבוע את העוצמה קירור ספציפי של המיטה לפרמטרים של הניסוי 14: < img alt = "משוואה 4" src="/files/ftp_upload/55925/55925eq4.jpg" / > כאשר מ' הוא המסה של החומר adsorbent ו- t המודעות הוא משך הזמן של תהליך ספיחה.</li>
	</ol></li></ol> <img alt="Table 1" src="/files/ftp_upload/55925/55925table1v2.jpg" /> טבלה 1: ערכים של הפרמטר הציוד (1) ואת הציוד (2). הפרמטרים המעורבים הציוד (1) ו- (2) הציוד מפורטים בטבלה זו. הפרמטרים כוללים c p, p, α וכו '

<ol><li>Hu, P., Yao, J. J., Chen, Z. S. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0196890408003701">Analysis for composite zeolite/foam aluminum-water mass recovery adsorption refrigeration system driven by engine exhaust heat.</a> Energ Convers Manage. 50, 255-261 (2009).</li>
<li>Sutuki, M. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0890433293900584">Application of adsorption cooling system to automobiles.</a> Heat Recov Syst CHP. 4 (13), 335-340 (1993).</li>
<li>Li, M., Wang, R. Z., Xu, Y. X., Wu, J. Y., Dieng, A. O. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960148101001884">Experimental study on dynamic performance analysis of a flat-plate solar solid-adsorption refrigeration for icemaker.</a> Renew Energy. 27, 211-221 (2002).</li>
<li>Liu, Y. L., Wang, R. Z., Xia, Z. Z. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0140700704001768">Experimental study on a continuous adsorption water chiller with novel design.</a> Int J Refrig. 28 (2), 218-230 (2005).</li>
<li>Sumathy, K., Li, Z. F. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960148198002560">Experiments with solar-powered adsorption ice-maker.</a> Renew Energy. 16, 704-707 (1999).</li>
<li>Hadj Ammar, M. A., Benhaoua, B., Balghouthi, M. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0196890415008481">Simulation of tubular adsorber for adsorption refrigeration system powered by solar energy in sub-Sahara region of Algeria.</a> Energ Convers Manage. 106, 31-40 (2015).</li>
<li>Wang, R. Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359431197000380">Experiment on a continuous heat regenerative adsorption refrigerator using spiral plate heat exchanger as adsorbers.</a> Appl Therm Eng. 18, 14-19 (1998).</li>
<li>Abu-Hamdeh, N. H., Alnefaie, K. A., Almitani, K. H. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0196890413002604">Design and performance characteristics of solar adsorption refrigeration system using parabolic trough collector: experimental and statistical optimization technique.</a> Energ Convers Manage. 74, 162-170 (2013).</li>
<li>El Fadar, A., Mimet, A., Pérez-García, M. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960148109001128">Study of an adsorption refrigeration system powered by parabolic trough collector and coupled with a heat pipe.</a> Renew Energy. 34, 2271-2279 (2009).</li>
<li>Restuccia, G., Freni, A., Russo, F., Vasta, S. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359431104002819">Experimental investigation of a solid adsorption chiller based on a heat exchanger coated with hydrophobic zeolite.</a> Appl Therm Eng. 25, 1419-1428 (2005).</li>
<li>Al Mers, A., Azzabakh, A., Mimet, A., El Kalkha, H. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359431106000329">Optimal design study of cylindrical finned reactor for solar adsorption cooling machine working with activated-ammonia pair.</a> Appl Therm Eng. 26 (16), 1866-1875 (2006).</li>
<li>Louajari, M., Mimet, A., Ouammi, A. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306261910003491">Study of the effect of finned tube adsorber on the performance of solar driven adsorption cooling machine using activated carbon-ammonia pair.</a> Appl Energ. 88, 690-698 (2011).</li>
<li>Mattox, D. M., Kominiak, G. J. <a target="_blank" href="http://avs.scitation.org/doi/10.1116/1.568750">Deposition of semiconductor films with high solar absorptivity.</a> J Vac Sci Technol. 12, 182-185 (1975).</li>
<li>Du, S. W., Li, X. H., Yuan, Z. X., Du, C. X., Wang, W. C., Liu, Z. B. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038092X16304182">Performance of solar adsorption refrigeration in system of SAPO-34 and ZSM-5 zeolite.</a> Sol Energ. 138, 98-104 (2016).</li>
<li>Ron, M., Gruen, D., Mendelsohn, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0022508880901836">Preparation and properties of porous metal hydride compacts.</a> J. Less- Common Metals. 74 (2), 445-448 (1980).</li>
<li>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).</li>
<li>Gordeeva, L. G., Freni, A., Restuccia, G., Aristov, Y. I. <a target="_blank" href="https://www.jstage.jst.go.jp/article/jcej/40/13/40_07WE168/_article">Adsorptive air conditioning systems driven by low temperature energy sources: choice of the working pairs.</a> J Chem Eng Jpn. 40 (13), 1287-1291 (2007).</li>
<li>Kakiuchi, H., Shimooka, S., et al. <a target="_blank" href="https://www.jstage.jst.go.jp/article/kakoronbunshu/31/4/31_4_273/_article">Water vapor adsorbent FAM-Z02 and its applicability to adsorption heat pump.</a> Kagaku Kogaku Ronbun, Jpn. 31 (4), 273-277 (2005).</li>
<li>Li, X. H., Hou, X. H., Zhang, X., Yuan, Z. X. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0196890415000898">A review on development of adsorption cooling-Novel beds and advanced cycles.</a> Energ Convers Manage. 94, 221-232 (2015).</li>
</ol>

המחברים אין לחשוף.

כמערכת תרמודינמי, הביצועים של התקן קירור סולרי ספיחה תלוי העיצוב האופטימלי התקינה של המערכת. אספקת חום וגם שיטת הקירור של המיטה חשובים להבטיח שהמערכת עובד טוב. קירור מים היא עדיפה על אוויר קירור בגלל הכוח גבוהה של הסעת חום העברת החום של המים. מוליכות גרועה של החומר adsorbent קבעה בדרך כלל את קצב ההעברה של חום מוגבלת של המיטה. כדי לשפר את העברת החום של המיטה, מדידות רבות נחשבו והמבנה שיפור של הסנפירים שנוספו פנימי. 19 סיליקה ג'ל הוא סוג אחר של חומר adsorbent פופולרי. אם ג'ל סיליקה משמשת במערכת סולא...

עם בעיית דלדול האוזון אדי מסורתי קירור דחוס גדל יותר רציני, החלפת קירור מסורתי עם טכנולוגיה ירוקה הפך נושא חם בשנים האחרונות. בין אלה טכנולוגיות ירוקות, קירור ספיחה השמש משכה הרבה תשומת לבם של החוקרים. מונע על ידי אנרגיה תרמית בדרגה נמוכה, מערכת קירור ספיחה יש את היתרונות של להיות ידידותי לסביבה, קטן, וגמיש. מערכת ספיחה זו יכול גם להיות מונע עם אנרגיה סולארית, למשל על ידי פסולת חום שוחרר מבית ציוד תרמי או מנוע גזי הפליטה מכלי רכב, כפי שהוזכר על ידי Hu ואח. 1
ספיחה מערכת הקירור, המיטה ספיחה הוא רכיב מפתח. העבודה שלו משפיע ישירות על הביצועים של המערכת כולה. לכן, העיצוב של המיטה ספיחה הוא הנושא הכי חשוב כמו הצביע על-ידי Sutuki. 2 לפני כעשור, המיטה שטוח היה בעיקר בשימוש ספיחה מערכת הקירור. 3 , 4 , 5 ללא כל מכשיר מרוכז השמש, הטמפרטורה למיטה שטוחה היה בדרך כלל נמוך, ומכאן השוטר של המערכת היה משביע רצון. לעומת זאת, המיטה ספיחה צינורי שיפור השוטר. דווח כי השוטר יכול להגיע 0.21 באזור הסהרה משנה על-ידי. עמאר Hadj et al. 6 . יתר על כן, וואנג. et al. 7 פיתח adsorber צלחת של ספירלה זה על-ידי המאפיין של התחדשות חום מתמשך. עיצוב חדשניים של המיטה ספיחה יתקצר זמן המחזור של המערכת. אחמד אבו חמדה. et al. 8 דיווח המחקר שלהם על מערכת קירור סולרי ספיחה עם אספן פרבולית. תוצאות הבדיקה שלהם הראו את השוטר של מערכת מגוונת של 0.18 ל 0.20. . El Fadar et al. 9 למד מערכת קירור ספיחה היה בשילוב עם צינור חום ומופעל על ידי אספן שוקת פרבוליות, אשר הראו שוטר האופטימלי של 0.18.
כדי לשפר את העברת החום של המיטה צינורי, נחשבו חלק adsorbers צינור קירור, נבדקה ההשפעה של השיפור. מיטה חדשניים אשר לבש הצורה של מחליף חום מעטפת ושפופרת הוצגה על ידי. Restuccia et al. 10. צינור קירור פנימיים היה מצופה בשכבה זאוליט, כך ההתנגדות העברת אנשי קשר של חום/המוני בין לפני שטח המתכת החומר adsorbent יכול להיות מופחת. המערכת המיוצר פלט של 30-60 W/kg של כוח קירור ספציפי בזמן רכיבה על אופניים של 15-20 ס Al שהרובוט. et al. 11הוכיח כי adsorber משופרת עם סנפירים 5-6 יכול להפחית באופן משמעותי את איבוד חום של adsorber האווירה, ובכך לשפר את השוטר ב- 45%. השפעת adsorber צינור קירור על הביצועים של מערכת השמש מונע גם נחקר על-ידי. Louajari et al. 12. באמצעות פחם פעיל-אמוניה כמו הזוג עובד, הם הראו כי העברת מסה אופניים ב adsorber עם סנפירים היה גדול מאחד ללא סנפירים.
במחקר הנוכחי, למדנו השפעול מערכת קירור משופרת ספיחה סולארית, בו הוחלה אספן פרבולית תאים סולריים, מנהרת קירור פנימי פרוס. את זאוליט סאפו-34/ZSM-5, אדי המים כמו הזוג לעבוד, המערכת הראו תכונות מעניינות התרמודינמיקה, קירור. המתודולוגיה ניסיוני, כמו גם את תוצאות הבדיקה טיפוסי הציג, שנסקרו בדו ח זה.

<table><tbody><tr><td>מאייד</td><td>תוצרת</td><td></td> בית <td>מחליף חום סנפיר</td></tr><tr><td>מעבה</td><td>תוצרת</td><td></td> בית <td>מחליף חום סנפיר</td></tr><tr><td>מאייד מיכל מים</td><td>תוצרת</td><td></td> בית<td>:</td></tr><tr><td>מיכל מים מעבה</td> 9 ליטר נפח <td>תוצרת</td><td></td> בית<td>: משאבת ואקום 9</td></tr><tr><td></td><td>ליטר בייג'ינג ג'ינג רוי זה שיאנג מכשיר ושות 'בע"מ</td><td></td><td>מהירות סיבוב: 1400 מנוע מנוע: חיישן לחץ מעבה 370W</td></tr><tr><td></td><td>בייג'ינג לי נואו טיאן שנג מכשיר ושות 'בע"מ</td><td>16P2623</td><td>מקסימום: חיישן לחץ מיטה 2200Pa</td></tr><tr><td></td><td>בייג'ינג Li Nuo Tian Sheng Instrument Co. Ltd.</td><td></td><td>מקסימום: מיטת ספיחה 2200Pa</td></tr><tr><td></td><td>צינור זכוכית צילונדרית</td><td>תוצרת</td><td></td> בית</tr><tr><td>שוקת</td><td></td><td></td> פרבולית משאבת מים <td>יריעת אלומיניום רפלקטיבית גבוהה</td></tr><tr><td>משאבת מנוע</td><td>תוצרת</td><td></td> בית<td>: 250W, ראש מים: מיכל מים 8 מטר</td></tr><tr><td></td><td>נפח תוצרת</td><td></td> בית<td>: 500L</td></tr><tr><td>DRT-2-2 אקטינומטר סולארי ישיר</td><td>בייג'ינג טיאן יו דה טכנולוגיה בע"מ</td><td></td><td>רגישות 03140132:13.257&mu; V/W&בול; m2</td></tr><tr><td>TBQ-2 פירנומטר סולארי</td><td>Jinzhou Sunshine Technology Development Co., Ltd., סין</td><td>רגישות</td><td>209079: 12.733&mu; V/W&בול; m2</td></tr><tr><td>SAPO-34 zeolite</td><td>Langfang Peng Cai Co., Ltd., סין</td><td></td><td>20 מ"מ אורך וקוטר 2.2 מ"מ</td></tr><tr><td>ZSM-5 זאוליט</td><td>Langfang Peng Cai Co., Ltd., סין</td><td></td><td>5.7 מ"מ בקוטר</td></tr></tbody></table>

מערכת ניסויית של ספיחה שמש קירור עם אספן מרוכז

Experimental System of Solar Adsorption Refrigeration with Concentrated Collector

כדי לשפר את הביצועים של ספיחה שמש קירור, מערכת ניסיוני עם אספן ריכוז השמש היה להגדיר ונחקר. הרכיבים העיקריים של המערכת היו המיטה adsorbent, מעבה את, המאייד, תת מערכת הקירור, אספן השמש. בשלב הראשון של הניסוי, המיטה רווי אדי היה מחומם על ידי הקרינה הסולרית בתנאים סגורים, אשר גרם במיטה טמפרטורה, לחץ להגדיל. כאשר הלחץ המיטה היה גבוה מספיק, המיטה הוחלפה להתחבר אל מעבה, ובכך אדי מים זרמו ללא הרף מהמיטה אל מעבה כדי להיות מעובה. בשלב הבא, המיטה צריך להתקרר לאחר desorption. במצב סוכך שמש, מושגת על ידי רדיד אלומיניום, הלולאה המים במחזור נפתח למיטה. עם המים במחזור ללא הרף המיטה, החום מאוחסנים בתוך המיטה היה הוציא, הלחץ למיטה ירד בהתאם. כאשר הלחץ למיטה ירד מתחת הלחץ רוויה בטמפרטורה אידוי, נפתח את השסתום כדי המאייד. מסה של אדי מים מיהר לתוך המיטה, היה הספוחה של החומר זאוליט. עם אידוי מסיבי של המים המאייד, נוצר בסופו של דבר אפקט קירור. התוצאה ניסיוני חשף כי השוטר (מקדם הביצועים של המערכת) והן את SCP (כוח קירור ספציפי של המערכת) של זאוליט סאפו-34 היה גדול מזה של זאוליט ZSM-5, לא משנה אם הזמן ספיחה היה ארוך . או קצרים יותר. המערכת של זאוליט סאפו-34 שנוצר שוטר המרבי של 0.169.

מעבר מסה מאפיין של המיטה לאורך התהליך ספיחה המיטה ספיחה הוא תמיד המרכיב החשוב ביותר בכל מערכת קירור ספיחה, ויש החום ואת העברת מסה מאפיין הגורמים העיקריים המשפיעים על הביצועים של המערכת כולה. על ידי ניתוח לשינוי נרשמה טמפ חתכי רוחב כמוצג באיור 3(פאנל התחתונה), זה אפשרי לדעת את החום ואת תכונות העברה המונית של המיטה. איור 4 מראה שינוי דינמי של הטמפרטורה במיטה במהלך תהליך ספיחה. האיור מדגים כי היכולת העברה המונית ...

עם אנרגיה סולארית ככוח המניע, מערכת קירור ספיחה הרומן פותחה, חקר השפעול. אדי מים ו זאוליט הקימו הזוג עבודה של מערכת ספיחה. כתב יד זה מתאר את הכיוונון של המתקן ניסיוני, ההליך מבצע את תוצאות חשובות.

To improve the performance of solar adsorption refrigeration, an experimental system with a solar concentration collector was set up and investigated. The ...

המטרה הכללית של ניסוי זה היא לחקור את ביצועי הקירור של מערכת ספיחה סולארית עם קולט שמש מסוג תעלה (trough). שיטה זו יכולה לסייע במתן תשובות לשאלות מפתח בתחום הקירור בספיחה סולארית, כגון כיצד לשפר את מקדם הביצועים ואת הספק הקירור הספציפי של המערכת. הרעיון לשיטה זו עלה לראשונה לפני מספר שנים, כאשר בחנו כיצד להפחית את צריכת האנרגיה בסביבת הקירור באמצעות ניצול אנרגיה סולארית.זוהי מערכת קירור בספיגה סולארית בקמפוס של אוניברסיטת בייג'ינג לטכנולוגיה. רכיב מרכזי הוא מיטת ספיגה הממוקמת במוקד של קולט תעלה סולארי, עם התקן למעקב סולארי. המיטה מחוברת למעבה ולמאדה.המאייד מונח על מיכל מים שיקוררו על ידי המערכת. לולאת מים במחזור יכולה לקרר את מיטת הספיחה. החיבורים בין רכיבים אלו מופיעים בסכימה זו.מיטת הספיחה מחוברת למאדה ולמעבה באמצעות צינוריות. מד לחץ מנטר את הלחץ בצינור של מיטת הספיחה. שסתום יכול לבודד את מיטת הספיחה.כדי לשחרר אדי מים ממיטת הספיחה, פתחו שסתום זה ואת השסתום במעבה. סגרו את שסתום המעבה ופתחו את שסתום המאדה כאשר מגיע הזמן שמיטת הספיחה תספח אדי מים. משאבה יוצרת ואקום בצינורות, המחברים בין המאדה של המיטה לבין המעבה.בעת הצורך, לולאת המים המ巡לים מקררת את מיטת הספיחה. פרטי מיטת הספיחה מופיעים בסכימה זו. ישנו צינור זכוכית חיצוני.הוא נמצא במרכז של צינור ספיגת השמש. ביניהם קיים ואקום. בתוך צינור ספיגת השמש נמצא צינור נחושת קונצנטרי עבור מערכת קירור המים.חתך רוחבי זה מגלה כי קיים תעלת מעבר מסה מחוץ לציר המרכזי. האזור שבין הצינור הסופג שמש לצינורות הפנימיים ממולא בחומר סופח, כאשר המים משמשים כחומר הקירור. במקומות שונים במערכת מוצבים גששים למדידת טמפרטורה בתוך החומר הסופח.שניים נמצאים במרחק של 140 מילימטרים מקצה אחד של המערכת. חמישה מסודרים במרכז המערכת. שניים נוספים נמצאים במרחק של 140 מילימטרים מהקצה השני של המערכת.כדי להתחיל את המחזור המוביל לקירור, התחילו עם התקווה הסולארית המכווננת למעקב אחר השמש. כוון באופן ידני את התקווה כדי למקסם את חשיפתה לשמש, ולאחר מכן בודדו את מיטת הספיחה וודאו שהלחץ במיטה ובצינור נמוך מ-800 pascals. בצעו זאת על ידי סגירת השסתום המחובר אליה.וודאו שכל השסתומים סגורים ושאין מים לקירור במחזור, ולאחר מכן הפעילו את הבקר של מערכת העקיבה הסולארית. עם הזמן, המערכת עוקבת אחר השמש, אשר מחממת את מצע הספיחה הרווי במים בתנאים סגורים. בזמן תנועת האגנית, עקבו אחר הלחץ במצע באמצעות מד הלחץ.המתן עד שהלחץ יעלה מעל הערך של טמפרטורת העיבוי של הסביבה. בלחץ מתאים, התחל את תהליך הדסורפציה. פתח את השסתומים המאפשרים חיבור בין המצע למעבה.בזמן זרימת אדי המים, המשיכו בחימום הסולארי של מיטת הספיחה. כאשר הלחצים במיטה ובמעבה שווים, סגרו את השסתומים שבין המיטה למעבה. לאחר מכן, השגיסטו יריעת נייר אלומיניום בגודל המספיק לכיסוי מיטת הספיחה.השתמש בו כדי להגן על המבחנה מקרינת השמש, על מנת להתחיל את תהליך הספיחה. פתח את לולאת מי הקירור כדי לקרר את החומר הסופח. עקוב אחר הלחץ במיטה כדי לזהות מתי הוא נמוך מלחץ האדים הרווי של המאדה.בשלב זה, פתחו את השסתומים שבין המיטה למאדה. אפשרו לאדי המים לזרום לתוך המיטה. המשיכו בתהליך הספיחה ורשמו את השינוי בטמפרטורת המיטה ובלחץ המיטה.כאשר במיטה ובמאייד שוררים לחצים שווים, סגרו את השסתומים המחברים ביניהם. לאחר מכן, הפסיקו את הזרימה בלולאת המים. לבסוף, הסירו את בלוק רדיד האלומיניום מעל צינור הספיחה כדי להתחיל את תהליך הדסורפציה.נתונים אלו התקבלו מתשעי חיישני טמפרטורה במהלך תהליך הספיחה, תוך שימוש בזיאוליט SAPO-34. הגרפים מציגים את הנתונים עבור החיישנים הקרובים ביותר למאדה, במרכז המוט, והרחוקים ביותר מהמאדה. כאשר הנתונים מוצגים יחד, הם מדגימים כי הספיחה במקטעים השונים מתחילה כמעט באותו הזמן.דבר זה מעיד על כך שכושר מעבר המסות של SAPO-34 הוא טוב. מערכת קירור המים מנעה מהטמפרטורות לעלות לאחר כ-400 עד 600 שניות של ספיחה, למעט בקצה הרחוק של הצינור. לחומרי ספיחה שונים יש תכונות העברה תרמית שונות.נתונים אלו השווו את הטמפרטורות של זאוליט SAPO-34 בכחול וזאוליט ZSM-5 באדום במהלך דסורפציה. נתוני העוצמה הסולארית עבור שני הניסויים השונים אינם מרמזים על הבדל משמעותי בחימום. למרות זאת, העלייה בטמפרטורה בזאוליט ZSM-5 הייתה 32 °C, בעוד שבזאוליט SAPO-34 היא הייתה 17 °C.ל-ZSM-5 מאפייני מעבר חום טובים יותר בהשוואה ל-SAPO-34. מדידת הטמפרטורה של מיכל המים המקוררים של המאייד מעידה על כך שחומרי ספיחה שונים exhibits הבדלים בביצועים. עם זאולית SAPO-34, הטמפרטורה ירדה במהירות ולאחר מכן קצב הירידה האט.שינוי הטמפרטורה עם זאולית ZSM-5 היה חלק יחסית לכל אורכה. היתרון של טכניקה זו הוא שנוזל קירור מזיק מקורר באמצעות הגברת ההעברה במיטת ספיחה סולארית. לפיכך, שיטה זו מספקת תובנות לגבי טכניקות ספיחה סולאריות.הדבר יכול לשמש גם כהכוונה למערכות אחרות, כגון מיזוג אוויר. שליטה בטכניקה זו יכולה להיות מיושמת במערכת שלכם אם היא מבוצעת כראוי. לאחר צפייה בסרטון זה, תהיה לכם הבנה טובה לגבי האופן שבו ניתן להשיג קירור, תוך שימוש באנרגיה סולארית בלבד בתהליך.אל תשכחו שעבודה עם מיטת הספיחה בטמפרטורות גבוהות עלולה להיות מסוכנת ביותר, ויש לנקוט תמיד באמצעי זהירות, כגון שמירה על מרחק מהמיטה, בעת ביצוע הפרוצדורה.

experimental-system-solar-adsorption-refrigeration-with-concentrated

Research

JoVE Journal

Environment

סביבה

אסטרטגיה כללית לפיתוח של הפרדת תשלום מרוכבים מוליכים למחצה ננו פריסה לייצור אנרגיה סולארית מוצגת. אנו מראים כי הרכבה של תחומי התורם acceptor ננו בגיאומטרית nanoparticle אחת מעורר פונקצית הפוטו, בעוד בתפזורת-heterojunctions של-acceptor תורם ננו סרטים יכול לשמש להמרת אנרגית פוטו.

קצירת אנרגיה סולארית באמצעות תשלום פרדת Nanocrystals והמוצק שלהם

מכשיר משולב, כוללים יחידות השמדת תא ושלישיית שלישייה סולרית צבען רגיש עד המרה הופק, ונותן קצירת אור משופר, מסעיף רחב יותר של ספקטרום השמש. תחת רמות קרינה צנועות תגובה משופרת באופן משמעותי לפוטוני אנרגיה נמוכים הודגמה, מניב שיא דמותו של הכשרון עבור תאים סולריים צבען רגיש.

שילוב מערכת Up-המרת שלישיית שלישיית השמדה כדי לשפר רגיש-Dye תגובת תאי שמש לאור תת bandgap

פח גופרתי (SnS) הוא חומר מועמד לתאים סולאריים שאינם רעילים בשפע בכדור הארץ. כאן, אנו מדגימים את הליך הייצור של התאים הסולאריים SnS המשתמשים בתצהיר שכבה אטומית, המניב יעילות המרת הספק מאושרת של 4.36%, ואידוי תרמי המניב 3.88%.

מה שהופך את התאים סולריים שיא יעילות SNS על ידי אידוי תרמי ואטומית שכבת הפקדת

מודגם ייצור סורגים בעלי ניגודיות גבוהה כאלמנט מפזר הספקטרום המקביל במערכת פוטו-וולטאית מרוכזת. מתוארים תהליכי ייצור הכוללים ליתוגרפיה של ננו-טביעה, התזת TiO2 ותחריט יונים תגובתי. תוצאות מדידת השתקפות משמשות לאפיון הביצועים האופטיים.

המצאה של Gratings ניגודיות הגבוה לפיצול הספקטרום Dispersive האלמנט במערכת פוטוולטאית מרוכזת

כיוונוני 'בדיקת המאמץ משולבים עם מדידת בחיי עיר' שני, אשר מאפשרים ניטור בזמן אמת של השפלה מואצת של תאים סולריים ומודולים, תוכנן, נבנה. כיוונונים אלה מאפשרים את השימוש בו זמנית לחות, טמפרטורה, הטיות חשמל, תאורה עצמאי נשלט גורמי הלחץ. את הכיוונונים וניסויים שונים להורג מוצגים.

בחיי עיר פיקוח על הפגיעה בביצועים מואצת של תאים סולריים מודולים: חקר מקרה של תאים סולריים2 Se Cu (ב, Ga)

כפיל אכרומטי על זכוכית (ADG) פרנל עדשה עושה שימוש בחומרים שני עם פיזור שונות כדי להפחית אברציה כרומטית להגביר את ריכוז השגה. בנייר זה, מוצג עבור אפיון מלא עדשת פרנל ADG פרוטוקול.

הערכת ניסיוני מקורה של יעילות, Irradiance שתאכלו כפיל אכרומטי על זכוכית (ADG) עדשת פרנל ריכוז Photovoltaics

אנו מציגים פרוטוקול לשיפור הביצועים של CO2 photor, כדי CH4 על ידי הבהרה של עוצמת אור האירוע באמצעות ריכוז טכנולוגיה סולארית אנרגיה.

CO2 פוטותורזציה ל-CH4 ביצועים תחת ריכוז אור סולארי

הפקה יעילה סולארית מימן התממשו לאחרונה על פונקציונליזציה מערכות מוליכים למחצה-electrocatalyst בחצי תא האלקטרוכימי בסביבה המיקרוגרוטציה במגדל ברמן Drop. כאן, אנו מדווחים על ההליכים הניסיוניים לייצור מכשיר מוליך למחצה-electrocatalyst, פרטים של הגדרת ניסיוני בקפסולה ירידה ואת הרצף ניסיוני בסתיו חופשי.

ניסיוני שיטות ייצור יעיל מימן סולארית בסביבה מיקרוגרביטציה

פרוטוקול לעיצוב החלל, ניסוי החלל על הסעה תרמוקפילר, וניתוחים של נתונים ניסיוניים ותמונות מוצגים בנייר זה.

ניסוי בחלל החום התרמונימי על לווין ההשבה של SJ-10

חום בדרגה נמוכה הוא שופע, אבל ההחלמה היעילה שלה הוא עדיין אתגר גדול. אנו מדווחים על תא תרמוכימי אסימטרי באמצעות תחמוצת גראפן כמו קתודה ו פוליאנילין כמו אנאודה עם kcl כמו אלקטרוליט. תא זה עובד תחת חימום איזותרמי, המציגות יעילות גבוהה המרה חום לחשמל באזורים בטמפרטורה נמוכה.

תא תרמוכימי אסימטרית לקצירת חום בדרגה נמוכה תחת פעולת איזותרמי

חקור את ביצועי הקירור של מערכת ספיחה שמשית עם אספן מרוכז. השיטה משתמשת בזאוליט ובאדים כזוג עבודה לשיפור יעילות הקירור. מחקר זה תורם לפיתוח פתרונות קירור בר-קיימא.

מערכת ניסויית של ספיחה שמש קירור עם אספן מרוכז

גלה סרטונים נוספים