18 октября 2017 г.
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.
Общая цель данного эксперимента заключается в изучении холодопроизводительности солнечной адсорбционной системы с солнечным коллекторным желобом. Этот метод может помочь ответить на ключевые вопросы в области адсорбционного охлаждения солнечной энергии, такие как повышение коэффициента производительности и удельное охлаждение мощности системы. Впервые идея этого метода появилась у нас несколько лет назад, когда мы думали о том, как уменьшить охлаждающую среду за счет использования солнечной энергии.
Речь идет о солнечной адсорбционной холодильной системе в кампусе Пекинского технологического университета. Основным компонентом является адсорбционный слой в фокусе коллектора солнечного желоба с устройством слежения за солнечной батареей. Слой соединен с конденсатором и испарителем.
Испаритель установлен на резервуаре для воды, который будет охлаждаться системой. Циркуляционный водяной контур может охлаждать адсорбционный слой. Связи между этими элементами представлены на этой схеме.
Адсорбционный слой соединен с испарителем и конденсатором с помощью трубок. Манометр контролирует давление в трубке адсорбционного слоя. Клапан может изолировать адсорбционный слой.
Чтобы выпустить водяной пар из адсорбционного слоя, откройте этот клапан и клапан на конденсаторе. Закройте клапан конденсатора и откройте клапан испарителя, когда придет время для того, чтобы адсорбционный слой впитал водяной пар. Насос создает вакуум в трубке, соединяя испаритель и конденсатор со слоем.
При необходимости контур циркуляции воды охлаждает адсорбционный слой. Подробная информация об адсорбционном слое приведена на этой схеме. Имеется наружная стеклянная трубка.
Он концентричен с солнечно-адсорбционной трубкой. Между ними находится вакуум. Внутри солнечно-адсорбирующей трубки находится концентрическая медная трубка для системы водяного охлаждения.
Это поперечное сечение показывает, что от центральной оси находится канал массообмена. Область между трубкой солнечной адсорбции и внутренними трубками заполнена адсорбирующим материалом с водой в качестве хладагента. В материале адсорбента находятся датчики температуры в разных точках системы.
Два из них находятся на расстоянии 140 миллиметров от одного конца системы. Пять из них расположены в середине системы. Еще два находятся в 140 миллиметрах от другого конца системы.
Чтобы начать цикл, который приводит к охлаждению, начните с солнечного желоба, выровненного так, чтобы он следовал за солнцем. Вручную отрегулируйте желоб, чтобы максимально увеличить его воздействие на солнце, затем переместите, чтобы изолировать адсорбционный слой и обеспечить давление слоя и трубки ниже 800 Паскалей. Для этого перекройте подключенный к нему клапан.
Убедитесь, что все клапаны закрыты и что охлаждающая вода не циркулирует, затем запустите контроллер для системы слежения за солнечной энергией. Со временем система отслеживает солнце, которое нагревает насыщенный водой адсорбционный слой в закрытых условиях. По мере движения корыта следите за давлением слоя с помощью манометра.
Дождитесь давления выше значения температуры конденсации окружающей среды. При соответствующем давлении запустите процесс десорбции. Откройте клапаны, которые обеспечивают соединение между станиной и конденсатором.
По мере потока водяного пара поддерживайте солнечный нагрев адсорбционного слоя. Когда давление слоя и конденсатора одинаковое, закройте клапаны между слоем и конденсатором. Далее приобретаем лист алюминиевой фольги, достаточным для покрытия адсорбционного слоя.
Используйте его для защиты трубки от солнечного излучения, чтобы запустить процесс адсорбции. Откройте контур циркуляции воды, чтобы охладить материал адсорбента. Контролируйте давление слоя, чтобы определить, когда оно ниже давления насыщенного пара испарителя.
В этот момент откройте клапаны между слоем и испарителем. Пусть водяной пар устремляется в постель. Продолжайте процесс адсорбции и записывайте изменение температуры слоя и давления слоя.
Когда давление в слое и испарителе одинаковое, закройте клапаны, соединяющие их. Затем остановите течение в водной петле. Наконец, снимите блок из алюминиевой фольги с адсорбционной трубки, чтобы начать процесс десорбции.
Эти данные получены от девяти температурных датчиков в процессе адсорбции с использованием цеолита САПО-34. Графики предназначены для датчиков, расположенных ближе всего к испарителю, в центре стержня и дальше всего от испарителя. Собранные данные показывают, что адсорбция на разных участках начинается почти в одно и то же время.
Это говорит о том, что способность САПО-34 к массообмену хорошая. Система водяного охлаждения предотвратила повышение температуры примерно после 400-600 секунд адсорбции, как ожидается на дальнем конце трубки. Различные адсорбционные материалы обладают различными свойствами теплопередачи.
В этих данных сравнивались температуры цеолита САПО-34 синего цвета и цеолита ЗСМ-5 красного цвета во время десорбции. Данные об интенсивности солнечного света в двух разных испытаниях не свидетельствуют о большой разнице в нагревании. Несмотря на это, повышение температуры в цеолите ЗСМ-5 составило 32 градуса по Цельсию, в то время как в САПО-34 цеолит составил 17 градусов по Цельсию.
ЗСМ-5 обладает лучшими характеристиками теплопередачи по сравнению с САПО-34. Измерение температуры бака охлажденной воды испарителя показывает, что различные адсорбционные материалы имеют разницу в производительности. При использовании цеолита САПО-34 температура быстро снижалась, а затем замедлялась.
Изменение температуры при использовании цеолита ZSM-5 было относительно плавным на всем протяжении. Преимущество этого метода заключается в том, что вредная охлаждающая жидкость охлаждается за счет усиления переноса в слое солнечной адсорбции. Таким образом, этот метод дает представление о методах солнечной адсорбции.
Он также может быть светом в других системах, таких как кондиционер. Мастер этой техники может быть выполнен в вашей, если она выполнена правильно. После просмотра этого видео у вас должно сложиться хорошее понимание того, как реализовать охлаждение, используя в качестве процесса только солнечную энергию.
Не забывайте, что работа с адсорбционным слоем при высоких температурах может привести к чрезвычайно высокой смертности, и во время выполнения процедуры всегда следует соблюдать меры предосторожности, такие как соблюдение дистанции от кровати.
Просмотрите полный транскрипт и получите доступ к тысячам научных видео
В данном исследовании изучаются холодильные характеристики солнечной адсорбционной холодильной системы, работающей на солнечной энергии. В системе в качестве рабочей пары используются водяной пар и цеолит с целью повышения эффективности охлаждения.
Системы солнечного адсорбционного охлаждения с концентрирующими коллекторами представляют собой устойчивый подход к терморегулированию в научно-исследовательской среде, где критически важно минимизировать воздействие на окружающую среду. Количественная оценка эффективности системы, включая холодильный коэффициент (COP) и удельную холодопроизводительность (SCP), позволяет принимать обоснованные решения при интеграции решений на основе возобновляемых источников энергии в лабораторные и опытно-промышленные установки. Сравнительный анализ адсорбентов повышает достоверность прогнозов при выборе оптимальных компонентов системы для последующего внедрения технологии.
Данная экспериментальная система находится на стыке проверки технологий и операционной готовности, что позволяет принимать обоснованные решения как на этапе первичных открытий, так и при формировании трансляционной инфраструктуры.