基于低品位热源梯级利用的新型吸附冷冻与空调联供系统性能研究

建立一种能够同时输出冷冻温度低于0℃和空调温度为15℃两种冷量的联供制冷系统,采用新型吸附式制冷技术充分利用低品位热源。该联供系统的第一级是采用CaCl2-BaCl2-NH3作为吸附工质对的冷冻系统,第二级是采用硅胶-水为吸附工质对的空调系统。利用吸附与再吸附技术,该系统可以同时输出2种不同温度的冷量。测试结果表明,在热源温度为70~90℃,冷凝温度为25℃时,联供系统的COP为0.13~0.28,与热源温度为90℃,冷冻温度为-15℃时的第一级系统相比,COP提高了130%;在热源温度为90℃时,该联供系统可以输出8.05 kW制冷量,与热源温度为70℃时相比制冷量提高了77%;在上述典型工况下,联供系统的效率为0.11~0.13,热量利用率为0.32~0.42。     

循环周期对吸附制冷管性能的影响与分析

设计制作了一种类似于热管、以13X分子筛-水为工质对的吸附制冷单管,吸附制冷单管直径为19 mm,吸附制冷单管由吸附床段和蒸发\冷凝段组成,其中吸附床段长800 mm,蒸发冷凝段长260 mm。吸附制冷系统由吸附制冷单管、管式电炉和数据采集装置组成,利用本装置对影响吸附制冷单管性能的循环周期、吸/脱附时间比进行了一系列实验研究,并利用数值模拟对分析结果进行了理论分析。研究表明:当吸附时间和脱附时间相等时,在不同脱附温度下,循环周期存在一个相应的最佳值,脱附温度越高,相应的最佳循环周期越长;适当增加一个循环周期内吸附时间所占比例可有效提高单元管制冷功率。对于此吸附单元管,在脱附温度为310℃时,吸附时间35 min、脱附时间25 min时,吸附制冷单管制冷功率达到最大值4.97 W,其单位质量吸附剂的制冷功率SCP为57.73W/kg,比吸附时间和脱附时间均为30 min时的制冷功率提高6.65%。     

新型太阳能冷管吸附制冷的实验研究

根据固体吸附式制冷原理,利用太阳光作为热源,对一种新型太阳能冷管的制冷性能进行试验研究。该冷管冷凝器采用薄壁不锈钢材料,利用沸石分子筛—水作为吸附工质对。实验结果表明:在太阳辐射强度为21.01~22.90MJ/m2,室外环境温度最高为31℃时,该太阳能冷管的单支制冷量大约为145k J,制冷温度为11℃,制冷系数约为0.118。     

采用沸石-水工质对的吸附式制冷空调系统性能试验研究

介绍一种以沸石-水作为工质对的吸附式制冷空调系统,并对其热力性能进行试验研究。循环时间840s,驱动热源为80。c的热水,流量为2.80 m3/h;冷却水进口温度为25 °C ,供冷凝器冷却水的流量为2. 7 4 m3/h,供吸附床吸附时冷却水的流量为4.27 m3/h; 冷冻水进口温度为22。c , 流量为0. 71m3/ h。试验结果显示：机组在420~840s循环周期内,制冷量范围为1679~1905W ,系统C O P的范围为0.02~0.66。     

基于数据中心余热回收的硅胶-水吸附式制冷系统的实验研究

数据中心蕴含丰富的低温余热资源,若将硅胶-水吸附式制冷机组运用于数据中心余热回收且给水冷背板系统提供冷量满足服务器CPU直接水冷的要求及水冷背板的需求,将具有显著的节能效果。本文针对45～60℃的低温热源,对吸附式制冷机组进行实验,测量换热流体在不同工况下的温度,结果表明:硅胶-水吸附式制冷机组能够将23℃的冷冻水降温至20℃以下,产生1.28～4 kW的制冷量,系统COP在0.22～0.51之间。若提高热水温度,降低冷却水温度以及适度提高冷冻水温度可使硅胶-水吸附式制冷机组提供更多的冷量,节能效果更佳。     

低温驱动沸石-水吸附式制冷机的性能研究

本文研究的合成沸石-水吸附式制冷机采用FAMZ01沸石作为吸附剂,吸附床选择翅片涂抹式吸附床,通过实验研究该制冷机的制冷功率、制冷性能系数(COP)随热源温度、冷冻水进口温度的变化规律。结果表明,该吸附式制冷机在55℃的热源下就可以稳定输出制冷量,并在驱动热源为65℃左右展现其较佳的性能。     

余热驱动的吸收-压缩复叠制冷循环性能及经济性分析

本文提出一种新型吸收-压缩复叠制冷循环,该循环由内燃机余热驱动的高温级复合吸收-压缩制冷循环与动力驱动的低温级CO2亚临界压缩制冷循环复叠构成。对不同制冷工质对在此循环中的性能进行了对比分析;并进一步研究了关键参数对复叠制冷循环性能的影响规律;最后进行了经济性分析。结果表明：该循环的理论性能优于两级复叠制冷循环;在冷凝温度为40 ℃、蒸发温度为-35 ℃条件下,R124-DMAC/R744性能优异,COP可达2.864,是较为理想的工质对,且年总成本较低为15 150.14 美元。     

以膨胀硫化石墨为基质的氯化钙/氯化钡-氨两级复合吸附式制冷循环实验研究

相对于单级吸附式制冷,两级吸附式制冷对热源温度和环境冷却温度适用范围更广。本文采用膨胀硫化石墨为基质,研制了氯化钙/氯化钡-氨两级吸附式制冷系统并进行了实验研究。吸附床采用传热传质强化后的新型固化吸附剂,利用新型非翅片式填充方式,有效降低了吸附系统的质量,增加了紧凑性。结果表明:两级吸附式制冷系统可以很好地适应热源温度低于100℃的工况,其性能在多数工况下高于单级吸附式制冷,系统COP与SCP随氯化钙解吸时间先增加后减小,COP最大可达0.27,SCP最大可达132.5 W/kg。     

氯化钙/膨胀硫化石墨复合吸附剂非平衡吸附性能

研究中采用膨胀硫化石墨作为基质,研制了一种新型氯化钙复合吸附剂,研究中测试了氯化钙复合吸附剂的非平衡吸附性能。研究表明：当冷凝温度由25℃变化到35℃,蒸发温度由-10℃变化到15℃时,密度为400kg/m3、质量分数为80%的氯化钙复合吸附剂样品的吸附量变化范围是0.4015kg/kg~0.4585kg/kg,与采用膨胀石墨为基质的复合吸附剂相比,吸附量变化不大。实验中氯化钙/膨胀硫化石墨的吸附/解吸时间约为3300s,与采用普通膨胀石墨相比,循环时间缩短了33%。在冷凝温度为30℃条件下,密度为400kg/m3、质量分数为80%氯化钙复合吸附剂最大SCP(单位质量吸附剂制冷功率)为65.75 W/kg,与采用普通膨胀石墨相比,SCP提高了48%。     

吸附式制冷技术在空调应用中的研究进展

吸附式制冷符合环保要求，能有效利用低品位热源的特点使得近年来在空调制冷吸附热泵中的应用研究获得了不少进展，本文综述了近年来吸附式制冷技术中低品位热源采集，吸附工质对开发及吸附制冷过程模拟等方面的研究进展。