基于固-氣熱化學(xué)吸附原理的多模式制冷及低品位熱能復(fù)合變溫儲(chǔ)能特性研究.pdf

1、我國(guó)低品位熱能資源非常豐富,因能源利用效率較低,大量的低品位熱能資源(余熱/廢熱/可再生能源)沒有得到合理利用而被直接排放到環(huán)境中,造成極大地能源浪費(fèi),高效回收利用這些廣泛的低品位能源是解決我國(guó)能源問(wèn)題的一個(gè)重要途徑。本文針對(duì)低品位熱能利用中面臨的基礎(chǔ)問(wèn)題,采用固-氣熱化學(xué)吸附技術(shù)開展了低品位熱能制冷技術(shù)、能量?jī)?chǔ)存技術(shù)及能量品位提升技術(shù)等三個(gè)方面的課題研究,具體如下:
　　 (1)開展了固-氣熱化學(xué)吸附制冷系統(tǒng)的目標(biāo)導(dǎo)向新型變壓

2、解吸特性研究。針對(duì)熱化學(xué)吸附制冷系統(tǒng)所需驅(qū)動(dòng)熱源溫度較高限制其廣泛應(yīng)用的問(wèn)題,提出了一種旨在降低熱化學(xué)吸附制冷驅(qū)動(dòng)熱源溫度的目標(biāo)導(dǎo)向變壓解吸新方法,進(jìn)行了熱化學(xué)變壓解吸降溫理論的深入研究。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn):相對(duì)傳統(tǒng)解吸技術(shù),該新型變壓解吸技術(shù)具有目標(biāo)導(dǎo)向降溫調(diào)控的顯著優(yōu)點(diǎn),不僅可有效降低熱化學(xué)吸附制冷的外界驅(qū)動(dòng)熱源溫度,且降溫幅度可通過(guò)不同熱力學(xué)平衡特性的輔助反應(yīng)鹽進(jìn)行調(diào)節(jié);該方法對(duì)各種熱化學(xué)吸附制冷循環(huán)都具有很好的適應(yīng)性,實(shí)現(xiàn)了以外界驅(qū)動(dòng)

3、熱源溫度品位為目標(biāo)導(dǎo)向的變壓解吸再生,拓展了吸附制冷技術(shù)在熱源溫度較低場(chǎng)合的應(yīng)用。
　　 (2)開展了基于能量梯級(jí)利用的多模式太陽(yáng)能熱化學(xué)吸附制冷研究。針對(duì)太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度變化導(dǎo)致集熱溫度隨時(shí)間變化的特點(diǎn),提出了采用基于能量梯級(jí)利用的多模式熱化學(xué)吸附制冷技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)不同輻射強(qiáng)度下不同溫級(jí)太陽(yáng)能集熱的分時(shí)高效利用方法。研究表明:采用雙重?zé)峄瘜W(xué)吸附制冷、二級(jí)熱化學(xué)吸附制冷及雙效熱化學(xué)吸附制冷等先進(jìn)制冷循環(huán)技術(shù)可有效提高太陽(yáng)能制冷效率和拓

4、展制冷溫度范圍;相對(duì)傳統(tǒng)太陽(yáng)能制冷技術(shù),多模式熱化學(xué)吸附制冷可以根據(jù)外界太陽(yáng)能集熱溫度的高低進(jìn)行制冷模式的轉(zhuǎn)換,可有效擴(kuò)大太陽(yáng)能制冷溫度范圍。
　　 (3)開展了基于熱化學(xué)變壓解吸及變溫吸附原理的低品位熱能復(fù)合變溫儲(chǔ)能特性研究。針對(duì)低品位熱能溫度較低限制其高效回收利用的基礎(chǔ)問(wèn)題,提出了一種基于固-氣熱化學(xué)變壓解吸及變溫吸附原理的低品位熱能復(fù)合變溫儲(chǔ)能方法,涵蓋低品位熱能的能量品位提升、冷熱聯(lián)供及復(fù)合能量?jī)?chǔ)存為一體。研究表明:低品

5、位熱能的變溫儲(chǔ)能效率隨著升溫能力的增加而減小,采用熱化學(xué)變壓解吸儲(chǔ)能及變溫吸附供能技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)以外界供熱溫度為目標(biāo)導(dǎo)向的低品位熱能升溫能力及供能品位的調(diào)節(jié)和控制,該技術(shù)改變了傳統(tǒng)儲(chǔ)能技術(shù)輸出溫度無(wú)法調(diào)節(jié)的問(wèn)題;采用MnCl2-CaCl2-NH3吸附儲(chǔ)能工質(zhì)對(duì)實(shí)現(xiàn)了低品位熱能從87℃到171℃的溫度提升,采用NiCl2-SrBr2-NH3吸附儲(chǔ)能工質(zhì)對(duì)實(shí)現(xiàn)了從130℃到282℃的溫度提升;相對(duì)傳統(tǒng)儲(chǔ)能方式,該新型儲(chǔ)能技術(shù)具有高效儲(chǔ)能、變