Sistema sperimentale di refrigerazione solare adsorbimento con collettore concentrato
Summary
Con l’energia solare come forza trainante, un sistema di refrigerazione di romanzo adsorbimento è stato sviluppato e studiato sperimentalmente. Vapore acqueo e zeolite ha formato la coppia di lavoro del sistema di adsorbimento. Questo manoscritto descrive l’installazione della piattaforma sperimentale, la procedura di funzionamento e i risultati importanti.
Abstract
Per migliorare le prestazioni di refrigerazione solare adsorbimento, un sistema sperimentale con un collettore solare a concentrazione è stato istituito e studiato. I componenti principali del sistema sono stati il letto adsorbente, il condensatore, l’evaporatore, il sub-sistema di raffreddamento e del collettore solare. Nella prima fase dell’esperimento, il letto del vapore saturo è stato riscaldato dalla radiazione solare in condizioni chiuse, che ha causato il letto temperatura e aumento della pressione. Quando la pressione di letto è diventato abbastanza alto, il letto è stato commutato per connetterti al condensatore, così vapor d’acqua scorreva continuamente dal letto al condensatore di essere liquefatto. Successivamente, il letto necessario per rinfrescarsi dopo il desorbimento. In condizione di schermatura solare, realizzata da foglio di alluminio, il ciclo dell’acqua circolante è stato aperto al letto. Con l’acqua circola continuamente nel letto, il calore immagazzinato nel letto era tirato fuori e la pressione letto diminuita di conseguenza. Quando la pressione letto caduto sotto la pressione di saturazione alla temperatura di evaporazione, è stata aperta la valvola all’evaporatore. Una massa di vapore acqueo si precipitò nel letto ed è stata adsorbita dal materiale zeolite. Con la massiccia vaporizzazione dell’acqua nell’evaporatore, l’effetto di refrigerazione è stato generato infine. Il risultato sperimentale ha rivelato che sia il COP (coefficiente di prestazioni del sistema) e SCP (raffreddamento potenza specifica del sistema) della zeolite SAPO-34 era superiore a quella della zeolite ZSM-5, non importa se il tempo di adsorbimento era più lungo o più brevi. Il sistema della zeolite SAPO-34 ha generato un poliziotto massimo di 0,169.
Introduction
Con il problema di ozono di vapore tradizionale compresso refrigerazione crescendo più serio, sostituendo il tradizionale refrigerazione con tecnologia verde è diventato un argomento caldo negli ultimi anni. Tra quelle tecnologie verdi, la refrigerazione solare adsorbimento ha attirato molto l’attenzione dei ricercatori. Spinto dalla qualità inferiore energia termica, il sistema di refrigerazione di adsorbimento ha i vantaggi di essere ecologico, piccolo e flessibile. Questo sistema di adsorbimento può anche essere guidato con energia non solare, per esempio da cascami di calore scaricato dall’impianto termico o dai gas di scarico del motore dei veicoli, come citato da Hu et al. 1
In un adsorbimento sistema di raffreddamento, il letto di adsorbimento è il componente chiave. Relativo lavoro influisce direttamente sulle prestazioni dell’intero sistema. Pertanto, il design del letto adsorbimento è la questione più importante, come sottolineato da Sutuki. 2 una decina di anni fa, il letto era usato soprattutto nell’adsorbimento sistema di raffreddamento. 3 , 4 , 5 senza alcun dispositivo di concentrazione solare, la temperatura di base piana era generalmente bassa e quindi il poliziotto del sistema era insoddisfacente. Al contrario, il letto di adsorbimento tubolare migliorato il poliziotto. È stato segnalato che il poliziotto potrebbe raggiungere 0,21 nella regione sub-Sahara da Hadj Ammar et al. 6 inoltre, Wang et al. 7 sviluppato un adsorbente di piastra a spirale che si distingueva per la caratteristica di rigenerazione di calore continuo. Il disegno novello del letto adsorbimento accorciato il tempo di ciclo del sistema. Abu-Hamdeh et al. 8 hanno segnalato il loro studio sul sistema di refrigerazione solare adsorbimento con un collettore parabolico. Loro risultati dei test hanno mostrato il poliziotto del sistema ha variato da 0,18-0,20. Fadar El et al. 9 ha studiato un sistema di refrigerazione di adsorbimento che è stato accoppiato con un tubo di calore e arricchito con collettore parabolico, che ha mostrato un poliziotto ottima di 0.18.
Per migliorare il trasferimento di calore del letto tubolare, sono stati considerati alcuni adsorbitori di tubo alettato ed è stato esaminato l’effetto del potenziamento. Un letto innovativo che ha preso la forma dello scambiatore tubiero è stato presentato da Restuccia et al. 10. il tubo alettato interno è stato rivestito con uno strato di zeolite affinché la resistenza di contatto trasferimento di calore/massa tra la superficie metallica e il materiale adsorbente potrebbe essere ridotto. Il sistema ha prodotto una potenza di 30-60 W/kg di potenza di raffreddamento specifica nel tempo in bicicletta di 15-20 s. Al Mers et al. 11ha dimostrato che l’adsorbitore avanzata con pinne di 5-6 potrebbe ridurre significativamente la perdita di calore dell’adsorbitore atmosfera e migliorando così il poliziotto con 45%. L’effetto di un adsorbente di tubo alettato sulle prestazioni del sistema guidato solare inoltre è stata studiata da Louajari et al. 12. utilizzando carbone attivo-ammoniaca come la coppia di lavoro, hanno mostrato che il trasferimento di massa in bicicletta nell’adsorbitore con pinne era maggiore di quello senza pinne.
Nello studio corrente, abbiamo studiato sperimentalmente un sistema di refrigerazione solare migliore adsorbimento, in cui è stato applicato un raccoglitore di trogolo parabolico di inseguimento solare e un tunnel di raffreddamento interno è stato distribuito. Con la zeolite SAPO-34/ZSM-5 e il vapore acqueo come la coppia di lavoro, il sistema ha mostrato caratteristiche interessanti in termini di termodinamica e refrigerazione. La metodologia sperimentale, nonché i risultati dei test tipici saranno presentati e discussi in questo rapporto.
Protocol
Representative Results
Discussion
Come un sistema termodinamico, le prestazioni di un dispositivo di refrigerazione solare adsorbimento dipendono la progettazione ottimale e il corretto funzionamento del sistema. Sia la fornitura di calore e il metodo di raffreddamento del letto sono importanti per garantire che il sistema funziona bene. Raffreddamento ad acqua è preferibile a causa della elevata resistenza di trasferimento di calore di convezione dell’acqua di raffreddamento ad aria. La scarsa conducibilità del materiale adsorbente solitamente ha dete…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Questo lavoro di ricerca è stato sponsorizzato dalla chiave base ricerca programma della Cina nazionale (No.2015CB251303) e la Fondazione di scienza naturale nazionale della Cina (No. 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
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