Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Eksperymentalny system chłodzenia adsorpcyjnego z kolektorem skoncentrowanym

14.2K wyświetleń

DOI:

10.3791/55925

18 października 2017

W tym artykule

Podsumowanie

Z energią słoneczną jako siłą napędową, opracowano i eksperymentalnie zbadano nowatorski adsorpcyjny system chłodzenia. Para wodna i zeolit tworzyły parę roboczą układu adsorpcyjnego. Manuskrypt ten opisuje konfigurację stanowiska doświadczalnego, procedurę operacyjną i ważne wyniki.

Streszczenie

Aby poprawić wydajność chłodzenia adsorpcyjnego energią słoneczną, stworzono eksperymentalny system z kolektorem koncentracji słonecznej i zbadano. Głównymi elementami systemu były złoże adsorpcyjne, skraplacz, parownik, podsystem chłodzenia i kolektor słoneczny. W pierwszym etapie eksperymentu złoże nasycone parą wodną zostało podgrzane przez promieniowanie słoneczne w warunkach zamkniętych, co spowodowało wzrost temperatury i ciśnienia złoża. Gdy ciśnienie w złożu stawało się wystarczająco wysokie, złoże było przełączane tak, aby łączyło się ze skraplaczem, w ten sposób para wodna przepływała w sposób ciągły ze złoża do skraplacza w celu skroplenia. Następnie złoże musiało ostygnąć po desorpcji. W stanie osłoniętym przed słońcem, uzyskanym za pomocą folii aluminiowej, pętla krążącej wody została otwarta na łóżko. Ponieważ woda stale krążyła w złożu, zmagazynowane ciepło w łóżku było usuwane, a ciśnienie w łóżku odpowiednio zmniejszane. Gdy ciśnienie złoża spadło poniżej ciśnienia nasycenia w temperaturze parowania, zawór parownika był otwierany. Masa pary wodnej wpadła do złoża i została zaadsorbowana przez materiał zeolitowy. Dzięki masowemu odparowaniu wody w parowniku, w końcu powstał efekt chłodzenia. Wynik eksperymentu wykazał, że zarówno COP (współczynnik wydajności systemu), jak i SCP (właściwa moc chłodzenia systemu) zeolitu SAPO-34 były większe niż zeolitu ZSM-5, niezależnie od tego, czy czas adsorpcji był dłuższy, czy krótszy. System zeolitu SAPO-34 generował maksymalny współczynnik COP na poziomie 0,169.

Wprowadzenie

Wraz z coraz poważniejszym problemem niszczenia warstwy ozonowej w tradycyjnym chłodnictwie opartym na sprężonej parze, zastąpienie tradycyjnego chłodzenia zieloną technologią stało się gorącym tematem w ostatnich latach. Wśród tych zielonych technologii dużym zainteresowaniem naukowców cieszy się chłodzenie z adsorpcją słoneczną. Napędzany niskotemperaturową energią cieplną adsorpcyjny układ chłodniczy ma tę zaletę, że jest przyjazny dla środowiska, mały i elastyczny. Ten system adsorpcji może być również napędzany energią inną niż słoneczna, na przykład przez ciepło odpadowe odprowadzane z urządzeń termicznych lub przez gazy spalinowe z silników z pojazdów, jak wspomniano Hu i wsp. 1

W systemie chłodzenia adsorpcyjnego, złoże adsorpcyjne jest kluczowym elementem. Jego praca bezpośrednio wpływa na wydajność całego systemu. W związku z tym, jak zwraca uwagę Sutuki, najważniejszą kwestią jest konstrukcja złoża adsorpcyjnego. 2 Dziesięć lat temu, płaskie łoże było najczęściej używane w systemie chłodzenia adsorpcyjnego. 3,4,5 Bez żadnego urządzenia do koncentracji energii słonecznej, temperatura płaskiego łoża była zwykle niska, a zatem COP systemu był niezadowalający. Natomiast rurowe złoże adsorpcyjne poprawiło współczynnik COP. O tym, że COP może osiągnąć 0,21 w regionie subsaharyjskim, poinformowali Hadj Ammar i wsp.6 Ponadto, Wang et al.7 opracował adsorber z płytką spiralną, który wyróżniał się cechą ciągłego odnawiania ciepła. Nowatorska konstrukcja złoża adsorpcyjnego skróciła czas cyklu systemu. Abu-Hamdeh i wsp.8 poinformował o swoim badaniu systemu chłodzenia z adsorpcją słoneczną z parabolicznym kolektorem rynnowym. Wyniki ich testów wykazały, że COP systemu wahał się od 0,18 do 0,20. El Fadar i wsp.9 badał adsorpcyjny system chłodniczy, który był sprzężony z rurką cieplną i zasilany przez paraboliczny kolektor rynnowy, który wykazywał optymalny COP na poziomie 0,18.

Aby zwiększyć wymianę ciepła w łożu rurowym, rozważono zastosowanie niektórych adsorberów z żeberkami i zbadano efekt tego wzmocnienia. Innowacyjne łoże, które przybrało formę płaszczowo-rurowego wymiennika ciepła, zostało zaprezentowane przez Restuccia i wsp.10. Wewnętrzna rura żebrowana została pokryta warstwą zeolitu, dzięki czemu można było zmniejszyć opór przenikania ciepła/masy między powierzchnią metalu a materiałem adsorpcyjnym. System wytwarzał moc wyjściową 30-60 W/kg mocy chłodniczej w czasie cyklu 15-20 s. Al Mers i wsp.11wykazał, że ulepszony adsorber z 5-6 żebrami może znacznie zmniejszyć straty ciepła z adsorbera do atmosfery, poprawiając tym samym COP o 45%. Wpływ adsorbera z rurką żebrowaną na wydajność systemu napędzanego energią słoneczną był również badany przez Louajari i wsp.12. Używając pary roboczej z węglem aktywnym i amoniakiem, wykazali, że cykliczny transfer masy w adsorberze z żebrami był większy niż w adsorberze bez żeber.

W obecnym badaniu eksperymentalnie badaliśmy ulepszony system chłodzenia adsorpcyjnego z adsorpcją słoneczną, w którym zastosowano paraboliczny kolektor rynnowy śledzący słońce i zastosowano wewnętrzny tunel chłodzący. Z zeolitem SAPO-34/ZSM-5 i parą wodną jako parą roboczą, system wykazał się interesującymi właściwościami pod względem termodynamiki i chłodzenia. Metodologia eksperymentalna, jak również typowe wyniki badań zostaną przedstawione i omówione w niniejszym raporcie.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

1. Układ doświadczalny

UWAGA: System chłodniczy adsorpcyjny składał się z złoża adsorpcyjnego, parownika, skraplacza, pompy próżniowej oraz słonecznego kolektora rynnowego (Rysunek 1). W celu zwiększenia wydajności kolektora słonecznego w systemie zastosowano wykonane automatyczne urządzenie do śledzenia słońca z rynną paraboliczną. Automatyczna rynna śledząca była napędzana przez mechanizm przekładni ślimakowej, jak pokazano na Rysunku 2. Urządzenie składało się z silnika krokowego, ślimaka, koła zębatego, bloku ogranicznika ruchu oraz koła ręcznego. Wymiary przekładni ślimakowej wynosiły 21 x 80 cm2. Kolektor rynnowy koncentrował promienie słoneczne na złożu adsorbenta, które znajdowało się wzdłuż linii ogniskowej rynny parabolicznej.

Schemat i układ systemu solarnego chłodzenia adsorpcyjnego; parownik, skraplacz, złoże adsorpcyjne, pompa próżniowa.
Rycina 1: Układ eksperymentalny do solarnego chłodzenia adsorpcyjnego. (Góra) Schemat systemu; (dół) Zdjęcie układu eksperymentalnego. Górny panel przedstawia komponenty układu eksperymentalnego, w którego skład wchodzą parownik, skraplacz, pompa próżniowa itd. Dolny panel prezentuje zdjęcie zmontowanego systemu chłodzenia adsorpcyjnego. W systemie parownik i skraplacz mają strukturę rur z żebrami, będącą rodzajem kompaktowego wymiennika ciepła. Złoże adsorpcyjne zostało przekształcone z próżniowego kolektora słonecznego, który potrafi efektywnie przechwytywać energię słoneczną. Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.

Schemat układu mechanicznego z kołami zębatymi, silnikiem krokowym i przekładnią ślimakową, z zaznaczonymi komponentami.
Rysunek 2: Budowa przekładni ślimakowej. Przekładnia ślimakowa jest urządzeniem, które przekształca ruch obrotowy silnika krokowego w ruch śledzenia słońca kolektora parabolicznego. Oprócz silnika krokowego, przekładnia ślimakowa składa się również z reduktora, koła ręcznego, wału ślimakowego itp. Przesunięcie dźwigni przełącznika trybu ręcznego/automatycznego w lewo powoduje rozłączenie kół zębatych 5a i 5b. Dzięki temu kolektorem można sterować ręcznie poprzez obracanie koła ręcznego. Przesunięcie dźwigni przełącznika trybu ręcznego/automatycznego w prawo powoduje zazębienie kół 5a i 5b. Wówczas sterowanie odbywa się automatycznie za pomocą silnika krokowego.

  1. Połącz śledzący kolektor słoneczny z wałem przekładni ślimakowej metodą spawania. Przenieś obrót silnika krokowego na kolektor słoneczny poprzez dopasowanie koła zębatego i ślimaka. Przymocuj rurkowe złoże adsorpcyjne do kolektora za pomocą pary opasek zaciskowych do rur.
    UWAGA: System napędzany silnikiem krokowym obraca się codziennie ze wschodu na zachód, aby automatycznie śledzić ruch słońca.
  2. Dostosuj kąt nachylenia rynny do poziomu gruntu, zgodnie ze zmianami wysokości słońca w różnych porach roku. Wyznacz kąt nachylenia β rynny na podstawie szerokości geograficznej Φ danego miejsca oraz deklinacji słonecznej δ, stosując wzór β = Φ - δ. Ręcznie obróć małe koło znajdujące się u dołu dźwigni regulacji kąta, aby ustawić kąt nachylenia rynny (część nr 13, Rysunek 1).
    UWAGA: W ten sposób promieniowanie słoneczne padające na kolektor rynnowy jest możliwie jak najbardziej naturalne. System eksperymentalny znajdował się na terenie kampusu Beijing University of Technology, na szerokości geograficznej 39.89 °północ i długość geograficzna 116.38 °E. Złoże adsorpcyjne miało kształt cylindryczny. Zostało ono wykonane z próżniowego solarno-termicznego odbiornika rurowego (Rysunek 3).

Projekt kolektora słonecznego z rurką próżniową; schemat przedstawia rurkę absorbującą promieniowanie słoneczne oraz konstrukcję warstwy próżniowej.
Rysunek 3: Budowa złoża adsorpcyjnego i rozmieszczenie sond temperatury.(Góra) Schemat budowy złoża; (dół) Sondy temperatury i kanał transferu masy w złożu. Panel górny przedstawia podstawową strukturę złoża. Materiał adsorbenta umieszcza się w pierścieniowej wnęce pomiędzy rurką absorbującą promieniowanie słoneczne a miedzianym kanałem chłodzącym. Promienie słoneczne przenikają przez szklaną rurkę i padają na powierzchnię rurki absorbującej. Następnie, poprzez przewodnictwo cieplne, energia słoneczna jest przekazywana do materiału adsorbenta wewnątrz złoża. Panel dolny pokazuje rozmieszczenie sond temperatury. Sondy te służą do monitorowania zmian temperatury złoża podczas procesu adsorpcji/desorpcji. Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.

  1. Aby zwiększyć absorpcję energii słonecznej, pokryj rurkę absorbującą złoża (wykonaną ze stali nierdzewnej o d = 64.5 mm) warstwą osadu z czarnego chromu metodą napylania próżniowego. Więcej informacji na temat tej techniki oraz powłok selektywnych znajduje się w opublikowanej wcześniej literaturze13. Upewnij się, że współczynnik absorpcji słonecznej warstwy powłoki wynosi 0.95, emisyjność w podczerwieni 0.15, a grubość warstwy powłoki 0.08 mm.
    UWAGA: Warstwa ta pomaga skutecznie wychwytywać promieniowanie słoneczne, wykazując przy tym bardzo niską własną emisję. W rezultacie energia słoneczna łatwo dociera do złoża adsorpcyjnego i jest efektywnie przekształcana w entalpię cieplną adsorbenta.
  2. Wprowadź miedzianą rurkę (d = 20 mm) wzdłuż osi złoża adsorpcyjnego. Przymocuj rurkę miedzianą do złoża za pomocą kołnierza (patrz Rysunek 3, górny panel). Rurka miedziana pełni funkcję kanału chłodzącego złoże podczas procesu adsorpcji.
  3. Wypełnij materiałem adsorbentem przestrzeń pierścieniową w złożu, utworzoną przez rurkę złoża i miedziany kanał chłodzący. Jako materiał adsorbent zastosuj zeolit SAPO-34, a jako czynnik chłodniczy wodę. Umieść w złożu 3.171 kg zeolitu SAPO-34. Ziarnisty zeolit SAPO-34 ma średnicę 5.7 mm.
  4. Rozmieść dziewięć sond temperatury w trzech przekrojach złoża, aby monitorować zmiany temperatury podczas procesu adsorpcji/desorpcji (Rysunek 3, dolny panel). Przymocuj sondę do każdego małego wspornika osadzonego na miedzianym kanale chłodzącym.
  5. Umieść sondy 1 i 2 w przekroju A-A w pobliżu wlotu złoża adsorpcyjnego. Umieść sondy 8 i 9 w pobliżu ślepego końca złoża. Pozostałe sondy zamocuj w środkowym przekroju B-B (patrz Rysunek 3).
  6. Wprowadź osiowo do złoża kanał transportu masy o d = 10 mm. Upewnij się, że kanał masy ma formę rurki siatkowej i ma taką samą długość jak złoże adsorpcyjne (dbed = 64.5 mm). Wysuń kanał w dół od wlotu i ustabilizuj go w odpowiedniej pozycji za pomocą siły nacisku materiału adsorbenta. Rurka siatkowa ułatwia szybkie wnikanie pary wodnej w głąb złoża.

2. Metoda eksperymentalna

UWAGA: Chłodzenie adsorpcyjne opiera się na zasadzie, zgodnie z którą stały materiał adsorbenta silnie adsorbuje pary czynnika chłodniczego w niskiej temperaturze, natomiast desorbuje je w temperaturze wyższej. Wykorzystanie ciepła jako siły napędowej pozwala na osiągnięcie efektu chłodzenia. Cykl chłodniczy układu adsorpcyjnego składa się głównie z czterech etapów: t. j.proces nagrzewania słonecznego, proces desorpcji, proces chłodzenia złoża oraz proces adsorpcji. Proces desorpcji rozpoczyna się ponownie po zakończeniu procesu adsorpcji. Wszystkie etapy eksperymentu są równie ważne, ponieważ są ze sobą powiązane i wzajemnie na siebie wpływają.

  1. Skonfiguruj układ eksperymentalny zgodnie z poniższymi procedurami, aby rozpocząć ogrzewanie słoneczne i desorpcję w złożu.
    1. Przed eksperymentem ręcznie obróć kolektor paraboliczny tak, aby był skierowany dokładnie na wschód, w taki sposób, aby światło słoneczne padało prostopadle na kolektor w południe.
    2. Zamknij wszystkie zawory połączone ze złożem adsorpcyjnym i upewnij się, że ciśnienie w złożu i rurze jest poniżej 800 Pa. Przygotuj układ do ogrzewania słonecznego.
    3. Włącz układ sterowania systemem w momencie, gdy rano światło słoneczne jest równoległe do linii horyzontu. Ustaw automatyczną rotację kolektora, aby śledził ruch słońca.
    4. Pozwól, aby nasycone adsorpcyjnie złoże było ogrzewane promieniowaniem słonecznym w warunkach zamkniętych. W rezultacie temperatura i ciśnienie w złożu będą stopniowo rosły.
    5. Monitoruj ciśnienie w złożu za pomocą manometru (numer 6 na Rysunku 1), aż przekroczy ono wartość ciśnienia odpowiadającą temperaturze kondensacji w otoczeniu. Zgodnie z termodynamiką, ciśnienie kondensacji wody w temperaturze 30 °C wynosi 4,246 Pa.
  2. Rozpocznij proces desorpcji.
    UWAGA: W procesie desorpcji zachodzi kondensacja pary wodnej. Temperatura kondensacji jest określona przez lokalne warunki pogodowe w dniu badania.
    1. Otwórz zawór łączący złoże z kondensatorem. Pozwól parze wodnej przepłynąć do kondensatora przez rurę łączącą. W miarę wpływania pary wodnej do kondensatora, jego temperatura będzie stopniowo rosnąć.
    2. Jednocześnie kontynuuj ogrzewanie słoneczne złoża adsorpcyjnego, aby ciśnienie w złożu pozostało wystarczająco wysokie, by wymusić desorpcję. Nie przerywaj ogrzewania słonecznego do czasu zakończenia procesu.
    3. Zakończ proces desorpcji, gdy ciśnienie w złożu zrówna się z ciśnieniem w kondensatorze. Zamknij zawór po zakończeniu procesu desorpcji.
  3. Ostudź złoże przed procesem adsorpcji, ponieważ po desorpcji złoże wciąż znajduje się w stanie wysokiej temperatury. Materiał adsorbentny może efektywnie adsorbować tylko w niskiej temperaturze.
    1. Aby rozpocząć proces adsorpcji, osłoń złoże adsorpcyjne arkuszem folii aluminiowej, tak aby odciąć złoże od promieniowania słonecznego.
    2. Zamknij wszystkie zawory łączące parownik z kondensatorem.
    3. Otwórz pętlę cyrkulacyjną wody w złożu i ostudź materiał adsorbentny. Dzięki ciągłej cyrkulacji wody w złożu, entalpia wewnętrzna jest odprowadzana, a ciśnienie w złożu odpowiednio spada.
    4. Zakończ proces chłodzenia, gdy ciśnienie w złożu spadnie poniżej ciśnienia pary nasyconej w temperaturze parownika.
      UWAGA: Po schłodzeniu złoża przygotuj się do procesu chłodzenia adsorpcyjnego. Obecnie temperatura złoża jest zbliżona do temperatury powietrza otoczenia, a ciśnienie w złożu osiągnęło poziom minimalny.
    5. Utrzymuj pętlę cyrkulacyjną wody w stanie pracy podczas procesu adsorpcji. Adsorpcja jest procesem egzotermicznym, a wytworzone ciepło musi zostać jak najszybciej odprowadzone na zewnątrz.
    6. Otwórz zawór między złożem a parownikiem. Pozwól parze wodnej z parownika gwałtownie wpłynąć do złoża.
      UWAGA: Spadek ciśnienia pary w parowniku powoduje odparowanie większej ilości wody, co skutkuje gwałtownym spadkiem temperatury parownika. W konsekwencji parownik pochłania ciepło z zasobnika wody, w którym jest umieszczony, co wywołuje efekt chłodzenia.
    7. Kontynuuj proces adsorpcji i rejestruj zmiany temperatury oraz ciśnienia w złożu.
      UWAGA: Podczas procesu adsorpcji ciśnienie pary w parowniku staje się coraz niższe, natomiast temperatura złoża szybko rośnie.
    8. Zakończ proces adsorpcji, gdy ciśnienie w złożu zrówna się z ciśnieniem w parowniku. Następnie ponownie nastąpi proces desorpcji.

3. Metoda redukcji danych

  1. Oceń wydajność układu chłodniczego na podstawie mocy chłodniczej oraz sprawności przemiany ciepła w zimno.
    UWAGA: W obecnym systemie wydajność chłodnicza jest obliczana na podstawie masy odparowanej wody oraz zmiany temperatury samego parownika.
    1. Aby określić całkowitą wydajność chłodniczą (Qref) układu, obliczyć sumę spadku entalpii wody chłodzącej w zbiorniku, metalowego parownika oraz pozostałej wody w parowniku po adsorpcji w następujący sposób:
      Równanie termodynamiczne, wzór na obliczanie bilansu energetycznego dla analizy wymiany ciepła w układzie
      gdzie cp w Równ. (1) jest ciepłem właściwym przy stałym ciśnieniu, a m oznacza masę. C jest współczynnikiem korekcyjnym wydajności chłodniczej parownika, uwzględniającym wymianę ciepła między zbiornikiem z wodą a otoczeniem; zgodnie z zasadami wymiany ciepła przyjmuje się, że C = 1,15. Indeksy w i e oznaczają odpowiednio wodę i parownik. W równaniu mw,tan oraz mTo jest niepełny lub błędny tekst źródłowy. Proszę o podanie pełnej treści do tłumaczenia.a jest masa schłodzonej wody w zbiorniku oraz masa wody pozostałej w parowniku, co odpowiada spadkowi temperatury ΔTw oraz ΔTeodpowiednio.
      UWAGA: Wprowadzenie energii słonecznej do złoża jest niezbędne do oceny wydajności transformacji ciepła w zimno.
    2. Wyznacz dopływ energii słonecznej Qs Jako:
      Równanie równowagi statycznej, schemat ΣI_(i,j)(t); fizyczny wzór edukacyjny.
      gdzie Is,i (t) to przejściowe natężenie promieniowania słonecznego rejestrowane przez aktynometr podczas procesu desorpcji. Przedział czasowy Δt akwizycji danych do Is,i (t) wynosi 10 s. Powierzchnia apertury kolektora parabolicznego Ap, sprawność odbicia powierzchni rynny ρ, transmitancja szkła rurki τ oraz współczynnik absorpcji słonecznej powierzchni powłoki α, wraz z parametrami w Równ. (1), są wszystkie wymienione w Tabela 1.
    3. Na podstawie Qref orazQs wyznaczyć współczynnik COP układu chłodniczego zgodnie z powyższymi obliczeniami jako14:
      Równanie termodynamiczne do obliczania współczynnika COP w analizie systemów energetycznych.
      β1 i β2 są współczynnikami korekcyjnymi dla dopływu energii słonecznej Qsβ1 jest to współczynnik korekcyjny stopnia nieparaboliczności rynny, który uwzględnia jej odkształcenie wynikające z ograniczeń techniki wykonania i jest oznaczany jako β1 = 0,85. β2 jest współczynnikiem korekcyjnym rzeczywistej ilości ciepła uzyskanego z złoża. Ze względu na mniejszy rozmiar metalowej rurki złoża w porównaniu z zewnętrzną rurką szklaną, rzeczywista ilość uzyskanego ciepła jest mniejsza niż wartość odnotowana na rurce szklanej. β2 jest określana przez stosunek średnicy złoża metalowego D2 do średnicy rurki szklanej D1Z D1 = 100 mm oraz D2 = 64,5 mm, oblicza się, że β2 = 0.645.
    4. Wyznacz moc chłodzenia złoża na podstawie parametrów eksperymentu jako14:
      Wzór na właściwą moc chłodniczą (SCP), ilustrujący obliczanie efektywności energetycznej w analizie badawczej.
      gdzie ma masa materiału adsorbentowego i treklamy jest czasem trwania procesu adsorpcji.

Tabela pojemności cieplnej i masy; parametry analizy termicznej, przedstawiające wartości ciepła właściwego i masy.
Tabela 1: Wartości parametrów w równaniu (1) i równaniu (2). W niniejszej tabeli wymieniono parametry wykorzystane w równaniu (1) oraz równaniu (2). Parametry te obejmują cp, Ap, α, itp.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

Charakterystyka przenoszenia masy w złożu podczas procesu adsorpcji
Złoże adsorpcyjne jest zawsze najważniejszym komponentem w systemie chłodniczym opartym na adsorpcji, a charakterystyka wymiany ciepła i masy są głównymi czynnikami wpływającymi na wydajność całego układu. Analizując zarejestrowane zmiany temperatury w przekrojach poprzecznych, jak pokazano na Rysunku 3 (dolny panel), możliwe jest określenie cech wymiany ciepła i masy w z...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Jako system termodynamiczny, wydajność urządzenia chłodniczego z adsorpcją słoneczną zależy od optymalnej konstrukcji i prawidłowego działania systemu. Zarówno dostarczanie ciepła, jak i sposób chłodzenia łóżka są ważne, aby zagwarantować prawidłowe działanie systemu. Chłodzenie wodne jest preferowane niż chłodzenie powietrzem ze względu na wysoką siłę konwekcyjnego przenoszenia ciepła przez wodę. Słaba przewodność materiału adsorpcyjnego zwykle determinowała ograniczoną szybkość wymiany ciepła przez łoże. Aby poprawić p...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

Ta praca badawcza była sponsorowana przez Narodowy Kluczowy Program Badań Podstawowych Chin (No.2015CB251303) oraz National Natural Science Foundation of China (No. 51276005).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
parownikdomowej robotyskraplacz z żebrowaną wymiennikiem ciepła
zbiornik na wodę skraplaczalitrówobjętość
prędkość obrotowa: 1400 silnik pover:
czujnik ciśnienia skraplaczaBeijing Li Nuo Tian Sheng Instrument Co., Ltd.16P2623maksimum: czujnik ciśnienia łóżka 2200Pa
Beijing Li Nuo Tian Sheng Instrument Co., Ltd.maksymalnie:
złoże adsorpcyjnedomowej robotyszklana rurka cylundryczna
paraboliczna rynnadomowablachy aluminiowej o wysokim współczynniku odbicia
domowysilnik pover: 250 W, głowica wodna: 8 m
zbiornik na wodędomowaobjętość: 500L
DRT-2-2 bezpośredni aktynometr słonecznyPekin Tian Yu De Technologia Co., Sp. z o.o.03140132czułość: 13,257 i mu; V/W• m2
TBQ-2 piranometr słonecznyJinzhou Sunshine Technology Development Co., Ltd., Chiny209079czułość: 12,733 i mu; V/W• m2
SAPO-34 zeolitLangfang Peng Cai Co., Ltd., Chiny20 mm długości i 2,2 mm średnicy
ZSM-5 zeolitLangfang Peng Cai Co., Ltd., Chiny5,7 mm średnicy
domowy zbiornik na wodę parownika z żebrowaną wymiennikiem ciepła domowa objętość: 9 domowa :pompa próżniowa 9 l Pekin Jing Rui Ze Xiang Instrument Co., Ltd. 370 W 2200Pa pompa wodna z

Bibliografia

  1. 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).
  2. Sutuki, M. Application of adsorption cooling system to automobiles. Heat Recov Syst CHP. 4 (13), 335-340 (1993).
  3. 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).
  4. 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).
  5. Sumathy, K., Li, Z. F. Experiments with solar-powered adsorption ice-maker. Renew Energy. 16, 704-707 (1999).
  6. 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).
  7. 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).
  8. 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).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. Mattox, D. M., Kominiak, G. J. Deposition of semiconductor films with high solar absorptivity. J Vac Sci Technol. 12, 182-185 (1975).
  14. 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).
  15. 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).
  16. 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).
  17. 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).
  18. 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).
  19. 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).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Tagi

złoże adsorpcyjnekolektor słoneczny rynnowymateriał zeolitycznysystem chłodzenia wodąmanometrobieg wody w obiegu zamkniętymsondy temperaturywydajność COPwydajność SCP