文档介绍：一种新型的平板式太阳能制冷
吸附器复合体设计!
李明罗会龙夏朝凤王六玲蔡武德
(云南师范大学物理与电子信息学院昆明!"##$%)
摘要在成功研究太阳能固体吸附式制冷循环的基础上,结合平板式太阳能
热水器集热芯片的制造技术,提出了一种新型的吸附器设计方法,并成功地实现了
新型吸附器复合体的制造。实验表明,新制作的吸附器复合体结构合理,操作简
便,能够有效地实现太阳能固体吸附制冷过程中供热与制冷联合循环的新思路,为
太阳能固体吸附制冷技术吸附床的有效设计做了一次全新的尝试。
主题词太阳能吸附制冷复合体
! 引言
制冷空调系统的应用目前出现了两个明显的趋势:一方面,为解决人类工作与生活舒适
性,空调市场的需求量正不断扩大[&];另一方面,由于能源危机及传统制冷空调中工质
’(’) 对环境的破坏与危害,迫使制冷界寻求新的“绿色制冷”方式及工质对其替代,以适
应可持续发展的战略。太阳能制冷领域在应用前景上展示了其节能、环保的优越性,但在实
际应用中由于系统装置各方面的原因未能像太阳能热水器一样实用地走入大众家庭。对太阳
能固体吸附式制冷装置而言,系统性能的稳定及装置运行的可行性是影响其实用化进程的一
大障碍。在近几年来研究太阳能固体吸附式制冷循环的过程中,我们在积累固体吸附式制冷
循环的基础上,首次提出太阳能热水器*冰箱复合机,并对其成功地进行了电加热器的模拟
实验研究[% + ,],与此同时,还实物制作了一台平板式太阳能固体吸附式的制冰机装置,取得
了同类制冰机研究的优良实验数据[",!]。在对太阳能固体吸附式制冷循环开展深入研究的过
程中,积累了许多第一手的实验与理论研究经验,在此成功研究的基础上,紧密结合平板式
太阳能热水器的制造技术,提出一种新型的平板式太阳能冷热联供装置,并成功地实现了实
物样机的制作。本文就平板式太阳能冷热联供装置的心脏吸附器复合体的设计进行分析,以
期在实际应用中对制冷系统关键部件吸附床的设计打下良好的基础。
获云南省中青年学术和技术带头人培养经费资助及云南省应用基础基金资助(项目号)。李明,男,
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&$!, 年&# 月出生,博士,教授。
本文于%##& 年 0 月%$ 日收到。
! 对吸附床传热、传质能力的分析
吸附式制冷与压缩式制冷最显著的区别是在吸附式制冷循环中以吸附发生器(即吸附
床)代替压缩机,因而吸附床是影响吸附制冷系统性能的最关键因素,吸附式制冷的许多关
键技术研究都是围绕着吸附床设计的更新与改进而进行的。
国内外学者在研究吸附式制冷装置时,在吸附发生器的设计与制作上均投入了大量的人
力与物力。吸附发生器研究的成败,直接关系到固体吸附制冷装置能否成功运行。吸附器通
常由吸附剂(如活性、沸石分子筛)填充在一定形状的金属壳体内所构成,其性能的优劣主
要由传热传质特性所决定。这就要求设计吸附器时充分考虑两方面的重要因素,一是让外界
加给吸附器的热量尽快通过吸附器的金属壳体传给吸附器内的吸附剂,即加强传热能力;二
是要求吸附器内有合理的传质通道,以保证吸附剂吸附或解吸制冷剂时制冷剂蒸气的顺利畅
通,即保证传质能力。为尽快让固体吸附式制冷进入实用化阶段,众多学者从传热、传质的
优化角度出发,提