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太阳能固体吸收式制冰机

[导读]太阳能致冷技术能有效地利用太阳能,节省常规能源.无环境污染,因而越来越受到人们的重视。太阳能致冷系统有多种类型,如太阳能吸收式致冷系统、太阳能吸附式致冷系统等。它们是纯热力系统。还有一些太阳能致冷系统采用动力循环,首先将太阳能转换成机械能或电能,然后驱动普通的蒸气压缩式致冷系统。

太阳能固体吸收式制冰机主要包括太阳能集热器/反应器、冷凝器、蒸发器和氟利昂冷却回路四个部分,如图1所示、太阳能集热器是带有选择性吸收膜的平板集热器。反应器内装有孔状固体吸收剂氯化钙,它是太阳能固体吸收武制冰机的关键部件。吸收和分解的化学反应在反应器中进行。为了臧少传热损失,集热器与反应器做成一体、集热器所收集的太阳能通过热传导直接加热反应器,冷凝器为水冷式结构,冷凝盘管浸在盛满水的水箱中,冷凝器用米冷凝氨液。蒸发器的作用是蒸发氨液、达到致冷的目的。铽利昂冷却回路的怍用是在吸收反应过程中将吸收反应热带走,通过翅片式换热器排放到环境中去。冷却回路的工作依靠重力循环,不需要使用循环泵,这样可以减少辅助功的损耗。从整个系统结构可以看出系统中无任何电力设备,不消耗电能:没有运动部件,结构简单.因而在使用和维修方面给用户带来许多方便:氯化钙和氨的化学性能稳定,是常见的化工产品,保证系统使用寿命长久。

太阳能固体吸收式制冰机的致冷循环是在两个压力(冷凝压力和蒸发压力)和三个温度(分解温度、玲凝温度和蒸发温度>之间进行的,其工作的最大效率同工作温度有一定关系。系统的实际效率基本上与反应温度无关.只取决于高温部分与低温部分的焓变。太阳能固体吸收式制冰机的性能同系统的各个部件的特性有关。为了研究它们的特性及对整个系统的影响,可以建立系统各环节的数学模型,发展系统的动态模拟程序。如各环节有太阳辐射模型、平板集热器模型,化学反应动力学模型、蒸发器模型、冷凝器模型、冷却回路模型及反应器模型等。其中反应器是
系统中最复杂的部件。可以采用反应前锋假设的模型,使传热计算问题简化;也可以采用有限差分方法建立模型、求解反应器内非稳态的热传导方程。用所建立的模型进行数值模拟、计算结果同实验值进行比较,可以验证模型的正确性,并用它来指导太阳能固体收式制冰机的设计。

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