太陽能驅(qū)動的固體吸附式轉(zhuǎn)輪制冷機的理論研究.pdf

1、太陽能是一種可持續(xù)利用、既清潔又到處都有的能源，太陽能制冷因熱量的供給和冷量的需求在季節(jié)和數(shù)量上的高度匹配而受到普遍的重視。吸附制冷所具有的與環(huán)境協(xié)調(diào)和節(jié)能等特性，使其成為傳統(tǒng)的壓縮式制冷最有前途的替代技術(shù)之一，在低品位能源利用和環(huán)境保護方面有著顯著的優(yōu)勢，并受到國內(nèi)外科技工作者的關(guān)注。 本文對以活性炭纖維－乙醇為工質(zhì)對的太陽能固體吸附式轉(zhuǎn)輪制冷系統(tǒng)進行了初步研究?？紤]到在目前已知的太陽能固體吸附式制冷系統(tǒng)中，選用活性炭纖維－乙

2、醇作為工質(zhì)對的系統(tǒng)具有相對較多的工程應用優(yōu)點，因此從實用化的角度出發(fā)，設計了一套活性炭纖維－乙醇為工質(zhì)對的太陽能驅(qū)動的固體吸附式轉(zhuǎn)輪制冷系統(tǒng)，并建立了轉(zhuǎn)輪吸附床圓柱結(jié)構(gòu)的數(shù)學模型。吸附床的數(shù)學模擬采用沿吸附床周向的一維均勻壓力場模型。用ANSYS對所建模型進行網(wǎng)格劃分，并對轉(zhuǎn)輪吸附床溫度場進行了靜態(tài)模擬，其結(jié)果表明，系統(tǒng)最高COP值可達0.126，單位質(zhì)量制冷量為5.788KW。 利用所建立的數(shù)學模型，針對所研究的活性炭纖維－乙

3、醇太陽能驅(qū)動的固體吸附式轉(zhuǎn)輪制冷系統(tǒng)，從吸附床的內(nèi)部特性參數(shù)及外部特性參數(shù)出發(fā)，較為全面而系統(tǒng)地分析了這些參數(shù)的改變對系統(tǒng)性能(COP)、平衡脫附率以及吸附量的影響。 結(jié)果表明：在轉(zhuǎn)輪吸附床的內(nèi)部參數(shù)中，轉(zhuǎn)輪吸附床的轉(zhuǎn)速、吸附劑的填充密度對系統(tǒng)的性能有著較大的影響；在外部參數(shù)中，冷卻氣體入口流速、蒸發(fā)溫度對系統(tǒng)影響較大。這為以后轉(zhuǎn)輪吸附器的進一步設計與優(yōu)化起到了積極的指導作用。同時，本文為吸附式制冷的深入研究提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論