吸附式太阳能水管空气取水的特性研究

基于开式空气吸附基本原理,在直径50 mm的不锈钢管内填充硅胶-氯化钙复合吸附剂,制备了太阳能水管;利用吸附床内的复合吸附剂吸附空气中的水分,并利用太阳能加热吸附床使之脱附,通过冷凝器冷凝成液态水。理论计算显示,在环境湿度为40%时,单只水管一昼夜可获得水量为700 ml左右。将多支水管组合起来,有望在沙漠或荒岛上建立小型饮水站,也可以在干旱地区发展滴灌式大棚种植业。     

太阳能空气取水管实验研究及应用分析

利用空气制取淡水是一种解决沙漠地区缺水问题的方法。太阳能空气取水管是一种淡水制取装置,该装置采用13X沸石吸附剂吸附空气中的水蒸气,并利用太阳能进行脱附以获得淡水。实验研究发现:当环境温度为18～32℃,相对湿度为50%～80%,太阳辐射量为17.1～21.0 MJ/(m~2·d)时,太阳能空气取水管中心的最高、最低温度分别约为230,40℃,其吸附床内吸附剂的最高、最低温度能够满足白天脱附和夜间吸附的温度要求;单支太阳能空气取水管可以制取91～113 mL液态淡水;将20支太阳能空气取水管组成一个单元,每个单元每天可以制取约2 L的液态水。     

脱附制冷系统的试验研究

根据CaCl2-NH3脱附过程的热力学原理,对脱附制冷循环的可行性进行了分析,对脱附循环中产生的冷量进行了计算,得出了系统的性能系数COP,通过试验测定了床层在脱附和吸附过程中的壁面温度,并建立了脱附制冷的数学模型,对管内的温度分布进行了模拟计算,得到了管内的温度分布图。研究表明,CaCl2-NH3脱附制冷循环具有较高的COP值和较大的制冷量输出能力。     

吸附式制冷系统传热传质过程的数值模拟

建立了沸石－水吸附式制冷系统吸附床在非第一类边界条件时的二维传热传质模型。考虑了工质对的吸附特性对脱附过程的影响,讨论了肋片数量、肋片物性参数,吸附床的有效导热系数,接触热阻等参数对脱附时间的影响。结果表明,增加肋片可以改善吸附床的性能,其中肋片的数量和接触热阻的影响较大,肋片的物性参数影响不大。     

固体吸附式制冷系统中吸附剂粒径及吸附床总孔隙率对吸附床传热性能的影响研究

文章采用数值模拟方法研究了圆筒型吸附床的二维非稳态脱附传热过程,并基于综合导热系数和接触热阻分析了吸附剂的粒径和吸附床的总孔隙率对吸附床传热性能的影响,以及吸附床的总孔隙率与吸附剂粒径的最优组合。分析结果表明:当吸附床的总孔隙率较大时,吸附剂粒径对吸附床传热性能的影响更为明显,且吸附剂粒径越小,吸附床的传热性能越好;随着吸附剂粒径逐渐增大,吸附床总孔隙率对吸附床传热性能的影响呈现出不同的变化趋势;当吸附剂的粒径较小且吸附床的总孔隙率较大时,吸附床的传热性能最优。     

新型复合吸附剂在太阳能空气取水中的试验研究

利用太阳能驱动从空气中获取淡水是一种解决干旱地区缺水问题的方法,文章采用浸渍法制备新型复合吸附剂,在开式吸附下测试新型复合吸附剂在不同环境下的吸附性能和解吸性能。结果表明：新型复合吸附剂有更好的吸附性能和解吸性能,在温度25℃,相对湿度分别为35%RH,50%RH和65%RH的工况下,新型复合吸附剂35-XL较纯10X分子筛的平衡吸附量分别提高了266.7%,265.7%,310.5%;吸附剂在150℃温度下进行脱附,35-XL的解吸率为96.6%,是纯10X分子筛解吸率的1.23倍。试验搭建了太阳能空气取水系统试验台,10X分子筛作为吸附剂夜里进行吸附,白天利用太阳能进行解吸,夜间平均温度15.1℃,平均相对湿度84%RH,白天累计辐射量14.78 MJ/m2的环境下,吸附剂可在6 h内完全脱附,单支取水管每日可获得约83 mL的液态水,单位能量的制水量为87.4 mL/MJ,将24支太阳能空气取水管组成一个制水单元,每日可获约2 L的制水量。     

太阳能固体吸附式制冷装置的吸附床结构设计及其优化

本文对传统的吸附床结构作了全新的设计,并采用铝-铝复合吹胀的高新技术对其进行加工.并在建立吸附床模型的基础上,对吸附床的结构尺寸对其集热效率、温度和理论循环制冷量等性能指标的影响进行了分析,并通过对结构的应力分析,得到吸附床的最佳理论结构尺寸,对吸附式制冷装置的设计提供了理论依据.     

太阳能固体吸附制冷装置的吸附床结构设计及其优化

本文对传统的吸附床吸附作了全新的设计，并采用铝－铝复合吹胀的高新技术对其进行加工。并在建立吸附床模型的基础上，对吸附床的结构尺寸对其集热效率、温度和理论循环制冷量等性能指标的影响进行了分析，并通过对结构的应力分析，得到吸附床的最佳理论结构尺寸，对吸附式制装置的设计提供了理论依据。     

垃圾填埋气中的甲苯对脱碳提纯吸附剂工作性能的影响

文章以甲苯作为垃圾填埋气中的典型挥发性有机物,选择了3种可用于吸附脱碳提纯工艺的吸附剂(13X分子筛、5A分子筛和活性炭),研究了甲苯在这3种吸附剂上的吸附-脱附特征,以及吸附剂在吸附甲苯后的CO_2吸附性能。研究结果表明:真空条件下,吸附剂的甲苯脱附量很小,在吸附-脱附循环过程中,吸附剂中的甲苯含量较高且保持稳定;当吸附剂吸附甲苯后,其对CO_2的吸附能力均有所下降,其中13X分子筛和活性炭的CO_2吸附能力显著下降,5A分子筛的CO_2吸附能力下降程度较小,吸附剂对CO_2吸附能力的下降程度,与其对甲苯的吸附量呈正相关。     

太阳能吸附式制冷吸附床的热力计算方法

建立了吸附式太阳能制冷装置的吸附床热力计算模型。这一模型综合考虑了吸附床内温度、压力及脱附量等因素的相互影响，更全面地反映了吸附床内的传热、传质情况。依据初始条件、边界条件及热力计算模型，给出了数值计算的内点、边界点差分方程，构造了求解方程组。根据太阳辐射强度情况，进行了数值计算，计算结果与实际相吻合。这为进一步分析吸附床内的动态特性，优化系统设计提供了依据。