Name: 집중 수집기 태양 흡착 냉장의 실험 시스템 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-10-18T12:30:00.000+00:00
Duration: 7 min 18 s
Description: 학습하세요 집중 수집기 태양 흡착 냉장 시스템의 냉각 성능 평가 방법을. 태양열을 이용한 지속 가능한 냉각 기술 개발에 활용할 수 있습니다.

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이 연구 작업 국가 키 기본 연구 프로그램의 중국 (No.2015CB251303), 그리고 국가 자연 과학 재단의 중국 (No. 51276005)에 의해 후 원했다.

1. 실험적인 체제 참고: 흡착 냉장 계 흡착 침대, 증발, 응축 기, 진공 펌프, 그리고 태양 여 물통 수집가의 구성 되었다 ( 그림 1). 포물선 트 로프와 자동 태양광 추적 장치는 제조 하 고 태양 열 수집기의 효율성을 개선 하기 위해 시스템에 적용 했다. 그림 2와 같이 자동 태양광 추적 물마루 웜 기어 장치에 의해 구동 했다. 스테퍼 모터, 웜, 기어, 이동 제한 블록 및 수동 휠 장치에 의하여 이루어져 있다. 웜 기어 장치의 크기 21 x 80 c m 2 했다. 여 물 수집기 비유 여 물통의 초점 라인을 따라 위치한 adsorbent 침대에 태양 광선을 집중.
 <img alt="Figure 1" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55925/55925fig1v2.jpg" /> 그림 1: 실험 시스템 태양 흡착 냉각입니다. 시스템;의 (최고) 회로도 (아래) 실험적인 체제의 사진입니다. 상단 패널 선물는 증발 기, 콘덴서, 진공 펌프를 포함 하는 실험 시스템의 구성 요소, 등 아래쪽 패널 조립된 흡착 냉각 시스템의 사진이 표시 됩니다. 시스템에는 증발 기 및 응축 기 핀 튜브 구조, 소형 열 교환기의 종류입니다. 흡착 침대 진공 태양 열 수집기, 태양 에너지를 효과적으로 캡처할 수 있는에서 개혁. <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55925/55925fig1v2large.jpg" target="_blank">의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오 이 그림.</a>
 <img alt="Figure 2" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55925/55925fig2v2.jpg" /> 그림 2: 웜 기어 박스 구조. 웜 기어 박스는 포물선 트 로프의 태양 추적 운동 스테퍼 모터의 회전 변환 장치입니다. 스테퍼 모터 이외에 웜 기어 상자 또한 포함는 감속 기, 수동 바퀴, 웜 샤프트, 등 수동/자동 스위치를 당기는 왼쪽 핸들, 기어 5a 및 5b 버너. 따라서, 구 유 손 바퀴를 회전 하 여 수동으로 제어할 수 있습니다. 오른쪽에 수동/자동 스위치 핸들을 당겨, 기어 5a와 5b는 약혼 함께. 따라서, 그것은 스테퍼 모터에 의해 자동으로 제어 됩니다.
<ol><li>연결 용접에 의해 웜 휠 축 추적 태양광 수집기 방법. 기어 및 웜 일치 하 여 태양 열 수집기를 스테퍼 모터의 회전을 전달 합니다. 수집기와 관 흡착 침대 파이프 목걸이의 쌍 수정. 
	참고: 스테퍼 모터에 의해 구동, 시스템 회전 매일 동쪽에서 움직임을 따라 태양 자동으로 서쪽.</li>
	<li>다른 계절에 태양 고도의 변화에 따라 지상, 여 물통의 기울이기 각도 조정합니다. 지역의 위도 Φ와 태양 낙 세 δ, 여 물통의 틸팅 각도 β 및 수식 β 결정 = Φ-δ. 수동으로 여 물통의 틸팅 각도 조절 각도 조정 레버의 아래쪽에 있는 작은 바퀴 회전 (13의 부분 그림 1). 
	참고:이 방법에서는, 태양 복사는 구 유에 가능한 정상적으로. 실험 시스템에서 위도 39.89 ° N와 경도 116.38 ° E. 베이징 기술 대학 캠퍼스에 위치 했다 흡착 침대 원통형 형태를 했다. 그것은 튜브 ( 그림 3)의 진공 태양 수신기에서 개혁 되었다.</li>
</ol> <img alt="Figure 3" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/55925/55925fig3v2.jpg" /> 그림 3 : 흡착 침대와 온도의 배포의 구조 프로브입니다. (최고) 회로도 침대 구조; (아래) 온도 프로브 그리고 침대에서 대량 전송 채널. 상단 패널의 기본 구조를 보여 줍니다. Adsorbent 소재 태양 흡수 관 및 구리 냉각 채널 사이의 고리 모양의 구멍에 넣습니다. 태양 광선은 유리 튜브를 관통 하 고 태양 흡수 관의 표면에가. 다음, 열 전도 의해 태양 에너지는 침대 안으로 adsorbent 자료에 전달 됩니다. 하단 패널 온도 감지기의 위치를 보여줍니다. 이 감지기는 동안 흡착/탈 착 과정. 침대의 온도 변화를 모니터링 하는 데 사용 됩니다 <a href="//ecsource.jove.com/files/ftp_upload/55925/55925fig3v2large.jpg" target="_blank"> 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오 이 그림의.</a>
<ol start="3"> 태양 에너지의 캡처 홍보 <li>코트, 침대의 태양 흡수 관 (스테인레스 스틸 d = 64.5 m m) 진공 코팅 방법에 의해 블랙 크롬 예금의 층으로. 이 기술은 13에 대 한 자세한 내용은 선택적 코팅에 대 한 이전 게시 된 문학을 참조 하십시오. 코팅 층의 태양광 흡수 율은 0.95, 적외선 방사 율은 0.15, 및 코팅 층의 두께 0.08 m m. 
	참고:이 코팅 층 태양 복사를 효과적으로 잡을 수 있지만 자체 아주 약간 방출. 그 결과, 태양 에너지 흡착 침대로 쉽게 가져오고 열 엔 탈피는 흡착 제를 효과적으로 변환 됩니다.</li>
	<li>구리 튜브 삽입 (d = 20 m m) 흡착 침대의 축. 플랜지와 함께 침대에 동 관을 수정 ( 그림 3, 맨 위 패널 참조). 구리 튜브 흡착 과정에서 침대의 냉각 채널 역할.</li>
	<li>침대 튜브와 구리 냉각 채널에 의해 형성 되는 침대에서 고리 모양의 구멍에 adsorbent 자료 작성. Adsorbent 소재로 SAPO-34 제 올 라이트를 사용 하 고 냉 매로 서 물. 침대로 SAPO-34 비 석의 3.171 kg을 넣어. 세부적인 SAPO-34 비는 직경에서 5.7 m m.</li>
	<li>흡착/탈 착 과정 ( 그림 3, 하단 패널) 침대의 온도 변화를 모니터링 하는 침대의 3 개의 횡단면에 9 개의 온도 프로브를 배포 합니다. 구리 냉각 채널에 장착 되는 각 작은 팬에 프로브를 수정.</li>
	<li>넣어 프로브 1과 섹션에서 2 A-A 흡착 침대의 입구 근처. 프로브 8 및 9 죽은 끝 근처의 침대를 넣어. 가운데 B B 섹션에서 다른 프로브를 수정 ( 그림 3 참조).</li>
	<li>삽입 축방향 d의 대량 전송 채널에서 침대에 10 m m =. 대량 채널으로 튜브의 형태는 하 고 흡착 침대의 동일한 길이 (d 침대 = 64.5 m m). 입구에서 아래쪽으로 채널을 확장 하 고 adsorbent 재료의 압출 힘으로 적당 한 위치에 서 서. 망상 튜브 수 침대의 깊은 영역을 신속 하 게 입력 하 수증기.</li>
</ol> 2. 실험 방법 참고: 흡착 냉각 고체 adsorbent 물자 그것은 높은 온도에서 증기를 desorbs 동안 강력 하 게 낮은 온도에서 냉 매 증기를 드리웁니다 원칙에 기반. 열을 사용 하 여 운전 하는 원동력으로, 냉동의 목적에 도달. 주로 4 개의 단계, 즉, 태양 흡착 시스템의 냉동 사이클 포함 난방 업 과정, 탈 착 과정, 침대 냉각 과정 및 흡착 과정 탈 착 과정 흡착 프로세스가 완료 된 후 한 번 다시 시작 합니다. 상호 대화식으로 서로 영향을 미칠 때문에 실험의 모든 단계는 동등 하 게 중요 하다.
<ol><li>실험 설치 태양 열 난방 및 침대의 탈 착을 시작 하려면 다음 절차에 의해 규제.
	<ol><li>차례 포물선 트 로프 수동으로 직면 하 고 때까지 인해 햇빛 조사 시 일반적으로 포물선 트 로프 수집기는 실험 전에 이스트.</li>
		<li>흡착 침대에 연결 되어 있고 침대의 압력을 보장 하는 모든 밸브를 차단 하 고 파이프는 800 아래 아빠 만들기 태양 열에 대 한 준비.</li>
		<li>전환 시스템의 제어 장비에 태양 빛은 아침에 수평선 라인에 평행 하 게 됩니다. 자동으로 회전 태양 움직임을 추적 하 여 물 만들기.</li>
		<li>흡착 포화 침대 닫힌된 조건에서 태양 복사에 의해가 열 될 수 있습니다. 그 결과, 침대 온도 침대 압력 점차적으로 증가 합니다.</li>
		<li>모니터 침대 압력까지 압력 게이지 ( 그림 1에서 6 번호)와 환경의 응축 온도에 해당 하는 압력 값 보다 높은 수준 이다. 에 따르면 열역학, 30 ° C에 물의 응축 압력은 4,246 실바</li>
	</ol></li> <li>탈 착 과정 시작. 
	&#8203; 참고: 탈 착 과정에서 수증기의 응축 발생 합니다. 응축 온도 시험 당일 현지 기상 조건에 의해 결정 됩니다.
	<ol><li>오픈 침대와 콘덴서를 연결 하는 밸브. 연결 파이프를 통해 콘덴서에 게 수증기 흐름. 수증기는 콘덴서로, 콘덴서의 온도 점차적으로 일어날 것 이다.</li>
		<li>같은 시간에 계속 흡착 침대에 태양 열 난방 침대 압력은 탈 착을 일으킬 만큼 높은 되도록. 프로세스가 완료 될 때까지 태양 열 난방을 중지 하지 마십시오.</li>
		<li>침대의 압력은 콘덴서의 압력에 때 탈 착 과정 종료. 탈 착 과정 위에 있을 때 밸브를 해제.</li>
	</ol></li> <li>침대는 탈 착 후 고온의 상태에서 여전히으로 흡착 과정을 하기 전에 침대를 진정. Adsorbent 자료만 낮은 온도에서 흡착 크게 수 있습니다.
	<ol><li>흡착 과정을 시작, 방패는 알루미늄 호 일 시트와 흡착 침대 침대 태양 복사에서 잘라 있도록.</li>
		<li>증발 및 응축을 연결 하는 모든 밸브를 닫습니다.</li>
		<li>침대의 순환 물 루프 열고 진정 adsorbent 소재. 침대에서 지속적으로 순환 하는 물, 내부 엔 탈피는 밖으로와 침대 압력 감소 대응.</li>
		<li>침대 압력 증발에서 포화 증기압 이하로 떨어질 때 냉각 과정 종료 &#39; s 온도. 
		참고: 침대의 냉각 후 흡착 냉각 과정에 대 한 준비가 될. 이제 침대 온도 대기 온도, 주위 침대 압력 최소 수준에 도달 했습니다.</li>
		<li>흡착 과정에서 작업 상태에 순환 물 루프를 유지. 흡착은 발열 과정, 그리고 생성된 열 밖에 서 최대한 빨리 출력 될 필요가.</li>
		<li>침대와 증발 사이의 밸브를 엽니다. 증발에서 침대로 물 증기 러쉬 게. 
		참고: 증발 증기 감소 하면 증발, 증발 온도 감소에 과감 한 결과 더 많은 물을. 증발 어디 증발 장착 되 고 냉각 효과 얻을 수 있다 물 탱크에서 열을 흡수 하는 consequentially,.</li>
		<li>, 흡착 과정을 유지 하 고 침대 온도 침대 압력의 변화를 기록. 
		참고: 흡착 과정에서 증발에 증기 압력 되 낮은 고 침대 하지만 낮은 온도 빠르게 증가.</li>
		<li>침대 압력은 증발 기 압력 때 흡착 과정 종료. 나중에, 탈 착 과정 다시 수행 합니다.</li>
	</ol></li></ol> 3. 데이터 감소 방법 <ol><li>냉동 용량 및 열 감기 변환의 효율성에 따라 냉동 시스템의 성능 평가. 
	&#8203; 참고: 현재 시스템에 대 한 냉동 용량 대량 증발된 물 및 자체 증발 기의 온도 변화에 의해 계산 됩니다.
	<ol><li>시스템의 전체 냉각 용량 (Q ref)를 결정 하는 흡착 후 다음과 같이 탱크, 금속 증발 그리고 증발에 잔여 물에 냉된 수의 엔 탈피 감소의 합계를 계산: <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/55925/55925eq1.jpg" /> c p 식 (1)에 일정 한 압력에서 특정 열 및 m 질량을 나타냅니다. C 물 탱크 및 주위 환경 사이의 열 전달을 고려 하는 증발 기의 냉각 용량을 수정 계수 이며 C 가정 열 전달의 원리에 따르면 1.15 =. 아래 첨자 w와 e는 물 및 증발 기, 각각 나타냅니다. 방정식 m w, 탄과 m w, ev는 은 탱크에서 냉각수의 질량과 온도 강하 δ T w 및 δ T에 해당 하는 증발 기에서 잔여 물의 질량 e , 각각. 
		참고: 침대에 태양 에너지 입력 열 감기 변환의 효율성을 평가 하기 위해 필요 하다.</li>
		<li>결정으로 태양 에너지 입력된 Q s: 
		<img alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/55925/55925eq2.jpg" /> 어디, 내가 s, 난 (t)는 탈 착 과정은 actinometer에 의해 기록 된 과도 태양 강도. 내가 데이터 수집의 시간 간격 δ t s, 난 (t)는 10 s. 여 물 표면 ρ의 포물선 트 로프는 p, 반사 효율, 튜브 유리 τ의 투과율 및 매개 변수 함께 코팅 표면 α의 태양 흡수 계수의 조리개 영역 식 (1), 모든 표 1에 나열 됩니다.</li>
		<li>기반 Q ref에 위에서 얻은 Q s 14로 냉동 시스템의 경찰 결정: 
		<img alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/55925/55925eq3.jpg" /> β1 및 β 2 수정 하는 요소는 태양 에너지 입력된 Q s. β 1은 비 포물선 정도의의 수정 계수는 구 유는 고려 여 물통의 변형 제조 방법의 제한 그리고 β 1 가정 0.85 =. β 2 침대의 취득된 열의 실제 금액의 수정 계수는 이다. 크기 때문에 작은 금속 침대 튜브의 외부 유리관 보다, 실제 얻은 열 금액 보다 작습니다 유리 튜브에 반영. β 2 유리 튜브 직경 D 1를 금속 침대 지름 D 2의 비율에 의해 결정 됩니다. D 1 = 100 m m과 D 2 = 64.5 m m, 계산 되는 β 2 = 0.645.</li>
		<li> 14로 실험의 매개 변수에 의해 침대의 특정 냉각 힘 결정: < 임g alt = "방정식 4" src="/files/ftp_upload/55925/55925eq4.jpg" / > adsorbent 물자의 질량은 m는 는 및 t 광고는 흡착 과정의 기간.</li>
	</ol></li></ol> <img alt="Table 1" src="/files/ftp_upload/55925/55925table1v2.jpg" /> 표 1: 식 (1) 및 식 (2)에서 매개 변수 값. 식 (1) 및 식 (2)에 관련 된 매개 변수는이 테이블에 나열 됩니다. 매개 변수는 c p, p, α, 등

<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>
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</ol>

저자는 공개 없다.

열역학 시스템으로 태양 흡착 냉각 장치 성능 최적 설계 및 시스템의 올바른 작동에 따라 달라 집니다. 열 공급 및 침대의 냉각 방법 시스템 잘 작동을 보장 하기 위해 중요 하다. 물 냉각은 공기의 대류 열 전달의 고 강도 때문에 냉각을 선호입니다. Adsorbent 자료의 빈약한 전도도 보통 침대의 제한 열 전송 속도 결정. 침대의 열 전달에 개선 하기 위해, 많은 측정 내부적으로 삽입 지 느 러 미의 향상 구조 같은 고려 되었다. 19 실리 카 젤 인기 있는 adsorbent 물자의 다른 종류 이다. 실리 카 젤을 태양 흡착 시스템에서 사용 하는 경우는 침대의 탈 착 온도 실리 카 젤 하지 될 탈수 하 고 활동을 잃고 95 ° C 미만으로 제한 되어야 합니다.
대부분의 신 재생 에너지 시스템 처럼 현재 흡착 냉각 시스템 엔지니어링 응용 프로그램 측면에서 몇 가지 단점이 있다. 주목할 만한 문제는 시스템의 간헐적인 작품 이다. 난방 및 ...

전통적인 증기의 오존-고갈 문제와 성장 하는 더 심각한, 전통적인 냉동 녹색 기술로 대체 하는 압축된 냉동 최근 몇 년 동안에서 화제가 되고있다. 그 녹색 기술, 태양 흡착 냉장 많은 연구자의 관심을 모으고 있다. 낮은 열 에너지에 의해 구동, 흡착 냉장 시스템 환경, 친절 하 고 유연한 되 고의 이점이 있다. 이 흡착 시스템 구동 수 있습니다 또한 수 아닌 태양 에너지, 예를 들어 열 장비에서 배출 하는 폐 열 또는 차량에서 엔진 배기 가스 후 외했 듯이. 1
냉각 장치는 흡착 흡착 침대에서는 핵심 구성 요소입니다. 그것의 일은 전체 시스템의 성능을 직접 영향을 줍니다. 따라서, 흡착 침대의 디자인은 Sutuki에 의해 지적으로 가장 중요 한 문제 이다. 2 10 년 전, 평면 침대 대부분에 사용 되었다 흡착 냉각 시스템. 3 , 4 , 5 어떤 태양 집중 장치 없이 평면 침대 온도 일반적으로 낮은 이었고 따라서 시스템의 경찰 만족 스러웠다. 대조적으로, 관 흡착 침대 경찰 개선. 그것은 경찰이 0.21 사하라 지역에 도달할 수에 의해 보도 했다 Hadj Ammar 외. 6 또한, 왕 외. 7 연속 열 재생의 특성에 의해 구별 되었다 나선형 플레이트 adsorber 개발. 시스템의 사이클 시간을 단축 하는 흡착 침대의 새로운 디자인. 아 부-Hamdeh 외. 8 포물선 트 로프 수집기 태양 흡착 냉각 시스템에 그들의 연구를 보고 했다. 그들의 테스트 결과 0.20 0.18에서 변화 하는 시스템의 경찰을 보여주었다. 엘 Fadar 외. 9 공부는 흡착 냉각 시스템을 히트 파이프와 결합 되었고 0.18의 최적의 경찰을 보여주는 포물선 트 로프 수집기에 의해 구동.
관의 열 전달 향상, 일부 지 느 러 미 튜브 adsorbers 여겨졌다 고 향상의 효과 검사 했다. 쉘 및 튜브 열교환기의 형태로 했다 혁신적인 침대 Restuccia 그 외 여러분 에 의해 제시 되었다 10. 내부 지 느 러 미 튜브의 열/금속 표면과 adsorbent 자료 사이 연락처 전송 저항을 줄일 수 있도록 비 석 레이어와 코팅 했다. 15-20 미 알 메 외 의 사이클 시간에 특정 냉각 힘의 30-60 W/kg의 출력을 생산 하는 시스템 115-6 지 느 러 미와 함께 향상 된 adsorber 분위기와 경찰이 45% 향상 하는 adsorber의 열 손실을 줄일 수 입증. 태양 전지 구동된 시스템의 성능에 지 느 러 미 튜브 adsorber의 효과 또한 Louajari 그 외 여러분 에 의해 공부 되었다 12. 활성 탄소 암모니아를 사용 하 여 작업 쌍으로, 그들은 지 느 러 미와 adsorber에서 자전거 대량 전송 보다 지 느 러 미 없이 컸다 보였다.
현재 연구에서 우리는 실험적으로 향상 된 태양 흡착 냉각 시스템, 태양 추적 포물선 트 로프 수집기 적용 및 내부 냉각 터널 배포 된 공부. SAPO-34/ZSM-5 제 올 라이트와 작업 쌍으로 수증기 시스템 열역학 및 냉동 흥미로운 특성을 보였다. 일반적인 테스트 결과 뿐만 아니라 실험 방법론을 제시 하 고이 보고서에서 논의 것입니다.

<table><tbody><tr><td>증발기</td><td>집에서 만든</td><td></td><td>지느러미 붙은 열교환</td></tr><tr><td>콘덴서</td>, <td>집에서 만든</td><td></td><td>지느러미</td></tr> 붙은 열<tr><td>교환 증발기 물 탱크</td><td>, 집에서 만든</td><td></td><td>볼륨: 9L</td></tr><tr><td>콘덴서, 물 탱크</td>, <td>집에서 만든</td><td></td><td>볼륨: 9L</td></tr><tr><td>진공 펌프</td>, <td>베이징 Jing Rui Ze Xiang Instrument Co., Ltd.</td><td></td><td>회전 속도: 1400, 모터 pover: 370W</td></tr><tr><td>콘덴서 압력 센서</td>, <td>Beijing Li Nuo Tian Sheng Instrument Co., Ltd.</td><td>16P2623</td><td>최대: 2200Pa</td></tr><tr><td>침대 압력 센서</td><td>Beijing Li Nuo Tian Sheng Instrument Co., Ltd.</td><td></td><td>최대: 2200Pa</td></tr><tr><td>흡착 침대</td><td>집에서 만든</td><td></td><td>cylundrical 유리관</td></tr><tr><td>포물선 물마루 집에서</td><td>만든</td><td></td><td>높은 반사 알루미늄 시트</td></tr><tr><td>워터 펌프</td><td>집에서 만든</td><td></td><td>모터 pover: 250W, 수두: 8m</td></tr><tr><td>물 탱크</td><td>집에서 만든</td><td></td><td>볼륨: 500L</td></tr><tr><td>DRT-2-2 직접 태양 actinometer</td><td>베이징 Tian Yu De 기술 Co. 주식 회사.</td><td>03140132</td>감도<td>:13.257&mu; V/W&bull; m2</td></tr><tr><td>TBQ-2 태양 일사계</td><td>Jinzhou Sunshine Technology Development Co., Ltd., 중국</td><td>209079</td><td>감도:12.733&mu; V/W&bull; m2</td></tr><tr><td>SAPO-34 제올라이트</td><td>Langfang Peng Cai Co., Ltd., 중국</td><td></td><td>길이 20mm, 직경 2.2mm</td></tr><tr><td>ZSM-5 제올라이트</td><td>Langfang Peng Cai Co., Ltd., 중국</td><td></td><td>직경 5.7mm</td></tr></tbody></table>

집중 수집기 태양 흡착 냉장의 실험 시스템

Experimental System of Solar Adsorption Refrigeration with Concentrated Collector

태양 흡착 냉각 성능 향상을 위해 태양 농도 수집기와 실험적인 시스템 설정 하 고 조사 했다. 시스템의 주요 구성 요소는 adsorbent 침대, 콘덴서, 증발, 냉각 하위 시스템, 그리고 태양 열 수집기를 했다. 실험의 첫 번째 단계에서 증기 포화 침대 침대 온도 및 압력 증가를 일으킨 닫힌된 조건에서 태양 복사에 의해가 열 되었다. 침대 압력 충분히 높이 때, 침대는 콘덴서에 연결을 전환 했다, 따라서 수증기 흘러 계속 침대에서 액 화 수를 콘덴서. 다음, 침대는 탈 착 후 진정 하는 데 필요한. 태양 열 차폐 상태, 알루미늄 호 일에 의해 달성에서 순환 물 루프 침대에 열렸다. 침대에서 지속적으로 순환 하는 물으로 침대에 저장 된 열은 밖으로 갔고 침대 압력 감소 따라. 침대 압력 증발 온도에서 포화 압력 아래 삭제, 밸브는 증발 기를 열었습니다. 수증기의 질량 침대로 돌진 하 고 비 석 자료에 의해 흡착 했다. 물 증발에의 거 대 한 증발, 냉각 효과 마지막으로 생성 되었습니다. 실험 결과 경찰 (시스템의 성능 계수)과 SAPO-34 비 석의 SCP (특정 시스템의 냉각 힘) 흡착 시간 이상 여부 상관 없이 ZSM-5 비 석의 그것 보다 더 큰 이라고 밝혔다 또는 더 짧은. SAPO-34 비 석의 시스템 생성 0.169의 최대 경찰.

대량 전송 흡착 과정을 통해 침대의 특성 흡착 침대는 항상 가장 중요 한 구성 요소는 흡착 냉각 시스템에 고 열 및 대량 전송 특성은 전체 시스템의 성능에 영향을 미치는 주요 요인. 그림 3(하단 패널)와 같이 단면에서 기록 된 온도 변화를 분석 하 여 열 및 침대의 대량 전송 기능을 알아야 가능 하다. 그림 4 는 흡착 과정 침대 온도의 동적 변화를 보여준다. 그림은 SAPO-34 비 석의 대량 전송 능력은 좋은, 다른 섹션 시작에서 포인트의 흡착에 대 한 거의 같은 시간을 보여 줍니다. 침대의 대량 이동 저항 낮은 경우에, 침대는 짧은 시간 내에 흡착 평형에 도달 수 있습니다 그리고 침대에서 adsorbent 물자 완전히 채택 될 것입니다. 순환 물 류의 강력 냉각 기능으로 온도 촬영을 했다 제 지 효과적으로 후에 대 한 시간...

원동력으로 태양 에너지, 새로운 흡착 냉각 시스템 개발 되어과 실험적으로 조사. 수증기와 제 올 라이트 흡착 시스템의 작업 쌍을 형성 했다. 이 원고는 실험 장비, 작업 절차 및 중요 한 결과의 설치를 설명합니다.

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

본 실험의 전반적인 목표는 태양광 집열 파라볼릭 트러프가 포함된 태양광 흡착 시스템의 냉각 성능을 연구하는 것입니다. 이 방법은 성적계수(COP)와 시스템의 단위 질량당 냉각 능력을 향상시키는 방법과 같이 태양광 흡착 냉각 분야의 핵심 질문들에 대한 답을 찾는 데 도움이 될 수 있습니다. 저희는 몇 년 전 태양 에너지를 활용하여 냉각 환경을 조성하는 방법을 고민하던 중 처음으로 이 방법 아이디어를 얻게 되었습니다.이것은 베이징 공업대학교 캠퍼스에 설치된 태양광 흡착 냉각 시스템입니다. 주요 구성 요소는 태양광 추적 장치가 장착된 태양광 트러프 집열기의 초점에 위치한 흡착층입니다. 이 흡착층은 응축기와 증발기에 연결되어 있습니다.증발기는 시스템에 의해 냉각될 수조 위에 놓입니다. 순환수 루프는 흡착 베드를 냉각할 수 있습니다. 이러한 요소들 간의 연결 상태는 본 도식에 나타나 있습니다.흡착 베드는 튜빙으로 증발기와 응축기에 연결됩니다. 압력계가 흡착 베드 튜브 내의 압력을 모니터링합니다. 밸브를 통해 흡착 베드를 분리할 수 있습니다.흡착 베드에서 수증기를 방출하려면 이 밸브와 응축기의 밸브를 엽니다. 흡착 베드가 수증기를 흡수해야 할 때가 되면 응축기 밸브를 닫고 증발기 밸브를 엽니다. 펌프는 베드 증발기와 응축기를 연결하는 튜빙 내에 진공을 형성합니다.필요 시, 순환수 루프가 흡착층을 냉각합니다. 흡착층의 상세 내용은 이 개략도에 나와 있습니다. 외부에 유리관이 있습니다.이는 태양 흡수관과 동심원 구조를 이룹니다. 두 관 사이에는 진공 상태가 유지됩니다. 태양 흡수관 내부에는 수냉식 냉각 시스템을 위한 동심 구리관이 들어 있습니다.이 단면도는 중심축에서 벗어난 물질 전달 채널이 있음을 보여줍니다. 태양열 흡수관과 내부 관 사이의 영역은 냉매로 물을 사용하는 흡착제로 채워져 있습니다. 시스템의 여러 지점의 흡착제 내에는 온도 프로브가 설치되어 있습니다.두 개는 시스템의 한쪽 끝에서 140 millimeters 거리에 위치합니다. 다섯 개는 시스템의 중앙에 배열됩니다. 추가로 두 개는 시스템의 반대쪽 끝에서 140 millimeters 거리에 위치합니다.냉각으로 이어지는 사이클을 시작하려면, 태양을 추적하도록 정렬된 태양광 트로프(solar trough)부터 준비하십시오. 트로프를 수동으로 조정하여 태양 노출을 최대화한 다음, 흡착 베드를 격리하고 베드와 튜브의 압력이 800 pascals 미만인지 확인하십시오. 이는 연결된 밸브를 잠가서 수행합니다.모든 밸브가 닫혀 있고 냉각수가 순환하지 않는지 확인한 후, 태양 추적 시스템의 컨트롤러를 시작합니다. 시간이 지남에 따라 시스템이 태양을 추적하며, 밀폐된 조건 하에서 물로 포화된 흡착층을 가열합니다. 트러프가 이동함에 따라 압력계를 통해 흡착층의 압력을 모니터링하십시오.압력이 환경 응축 온도에 해당하는 값보다 높아질 때까지 기다립니다. 적절한 압력에 도달하면 탈착 과정을 시작합니다. 베드와 응축기를 연결하는 밸브를 엽니다.수증기가 흐르는 동안 흡착층에 태양열 가열을 유지하십시오. 층과 응축기의 압력이 동일해지면, 층과 응축기 사이의 밸브를 잠그십시오. 다음으로 흡착층을 덮기에 충분한 크기의 알루미늄 호일 시트를 준비하십시오.흡착 과정을 시작하기 위해 튜브를 태양 복사 에너지로부터 차단하는 데 사용하십시오. 흡착제 재료를 냉각하기 위해 순환수 루프를 개방하십시오. 베드 압력을 모니터링하여 증발기의 포화 증기압보다 낮아지는 시점을 확인하십시오.그 시점에서 베드와 증발기 사이의 밸브를 엽니다. 수증기가 베드로 급격히 유입되게 합니다. 흡착 과정을 계속 진행하며 베드 온도와 베드 압력의 변화를 기록합니다.베드와 증발기의 압력이 동일해지면, 두 장치를 연결하는 밸브를 닫으십시오. 그 다음, 워터 루프의 흐름을 중단하십시오. 마지막으로, 탈착 과정을 시작하기 위해 흡착 튜브 위의 알루미늄 호일 블록을 제거하십시오.이 데이터는 SAPO-34 제올라이트를 이용한 흡착 과정 동안 9개의 온도 센서에서 측정된 값입니다. 그래프는 증발기와 가장 가까운 센서, 로드의 중심부에 있는 센서, 그리고 증발기에서 가장 먼 센서의 데이터를 나타냅니다. 이 데이터들을 함께 도식화하면, 서로 다른 구역에서의 흡착이 거의 동시에 시작됨을 보여줍니다.이는 SAPO-34의 물질 전달 능력이 우수함을 시사합니다. 수냉 시스템은 튜브의 맨 끝부분을 제외하고, 흡착 후 약 400에서 600초 이후부터 온도가 상승하는 것을 방지했습니다. 흡착 재료마다 열전달 특성은 서로 다릅니다.이 데이터는 탈착 과정 중 SAPO-34 제올라이트(파란색)와 ZSM-5 제올라이트(빨간색)의 온도를 비교한 것입니다. 두 가지 서로 다른 실험의 태양광 강도 데이터는 가열 정도에 큰 차이가 없음을 보여줍니다. 그럼에도 불구하고, ZSM-5 제올라이트의 온도 상승은 32 °C였던 반면, SAPO-34 제올라이트의 온도 상승은 17 °C였습니다.ZSM-5는 SAPO-34와 비교하여 더 우수한 열전달 특성을 나타냅니다. 증발기 냉각수 탱크 온도를 측정한 결과, 서로 다른 흡착제 재료에 따라 성능 차이가 있음이 밝혀졌습니다. SAPO-34 제올라이트의 경우, 온도가 빠르게 하강한 후 점차 완만해졌습니다.ZSM-5 제올라이트를 이용한 온도 변화는 전반적으로 비교적 완만하게 나타났습니다. 이 기술의 장점은 태양광 흡착층 내의 전달 효율을 높임으로써 냉매를 냉각시킬 수 있다는 점입니다. 따라서 이 방법은 태양광 흡착 기술에 대한 통찰을 제공합니다.이는 에어컨과 같은 다른 시스템에 적용 가능한 기초가 될 수도 있습니다. 이 기술을 숙달한다면 적절한 수행을 통해 귀하의 시스템에도 적용할 수 있습니다. 이 영상을 시청한 후에는 오직 태양 에너지만을 공정으로 사용하여 냉각을 구현하는 방법에 대해 충분히 이해하게 될 것입니다.고온의 흡착층을 다루는 것은 매우 위험할 수 있다는 점을 잊지 마십시오. 따라서 절차를 수행하는 동안 흡착층과 거리를 유지하는 것과 같은 예방 조치를 항상 취해야 합니다.

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Research

연구

JoVE Journal

Environment

환경

태양 에너지 생산을위한 전개 반도체 nanocrystal의 복합를 충전 분리의 개발을위한 일반적인 전략을 제시하고 있습니다. 기증자 - 수용체 nanocrystal 영화의 대량 heterojunctions는 태양 광 에너지 변환에 사용하실 수 있습니다 우리는 하나의 nanoparticle 형태의 기증자 - 수용체 nanocrystal 도메인의 조립 photocatalytic 함수에 상승을 제공합니다을 보여줍니다.

충전 분리 Nanocrystals와 고체를 통해 태양 에너지를 수확

염료 감응 태양 전지 및 삼중 항 - 삼중 항 소멸 상향 변환 부를 통합 집적 장치는, 태양 광 스펙트럼의 더 넓은 부분에서 향상된 광 수확을 수득 제조 하였다. 겸손 조사 수준에서 낮은 에너지 광자에 크게 향상된 응답은 염료 감응 태양 전지의 장점의 기록 숫자를 산출 입증되었다.

삼중 항 - 삼중 종말 최대 변환 시스템을 통합하면 하위 밴드 갭 빛에 염료 감응 형 태양 전지의 응답을 향상시키기 위해

주석 황화물(SnS)은 지구가 풍부하고 독성이 없는 태양 전지의 후보 물질입니다. 여기에서는 4.36%의 인증된 전력 변환 효율을 산출하는 원자층 증착과 3.88%의 열 증발을 산출하는 SnS 태양 전지의 제조 절차를 보여줍니다.

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집중 광전지 시스템에서 병렬 스펙트럼 분할 분산 소자로 고대비 격자의 제작이 시연됩니다. 나노임프린트 리소그래피,TiO2 스퍼터링 및 반응성 이온 에칭을 포함한 제조 공정에 대해 설명합니다. 반사율 측정 결과는 광학 성능을 특성화하는 데 사용됩니다.

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2 ' 현장에서 측정으로 결합 된 스트레스 테스트 ' 설정, 태양 전지 및 모듈의 가속된 저하의 실시간 모니터링을 허용, 설계 그리고 건설. 이러한 설정 습도, 온도, 전기 편견의 동시 사용을 허용 하 고 조명 스트레스 요소를 독립적으로 제어. 설정 및 다양 한 실험 실행 되 게 됩니다.

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저급 열이 풍부하지만 효율적인 복구는 여전히 큰 과제입니다. 우리는 전해질로 KCl을 가진 양극으로 음극및 폴리아실린으로 그래핀 옥사이드를 사용하여 비대칭 열전기 화학 세포를 보고합니다. 이 셀은 등온 가열 하에서 작동하여 저온 영역에서 높은 열- 전기 변환 효율을 나타낸다.

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학습하세요 집중 수집기 태양 흡착 냉장 시스템의 냉각 성능 평가 방법을. 태양열을 이용한 지속 가능한 냉각 기술 개발에 활용할 수 있습니다.

집중 수집기 태양 흡착 냉장의 실험 시스템

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