[科普中國(guó)]-吸附式制冷

吸附式制冷，也稱吸附式制冷系統(tǒng)，是一種制冷系統(tǒng)。其基本結(jié)構(gòu)由發(fā)生器、冷凝器、儲(chǔ)液器、蒸發(fā)器、吸附器和閥門等模塊組成。

介紹吸附式制冷基本結(jié)構(gòu)由太陽(yáng)能集熱器、冷凝器、儲(chǔ)液器、蒸發(fā)器和閥門五個(gè)模塊組成。吸附式制冷系統(tǒng)的運(yùn)作機(jī)制為：在白天，集熱器溫度隨著氣溫的升高而升高，制冷劑蒸發(fā)集熱器中壓力升高，氣體進(jìn)入冷凝器并冷凝、制成液體；在晚上，溫度降低，吸附劑會(huì)吸收制冷劑蒸汽，蒸發(fā)器中壓力降低，于是會(huì)有更多液體氣化，蒸發(fā)中吸收熱量降溫。

循環(huán)結(jié)構(gòu)吸附式制冷系統(tǒng)的運(yùn)作機(jī)制為：

在白天，集熱器溫度隨著氣溫的升高而升高，制冷劑蒸發(fā)集熱器中壓力升高，氣體進(jìn)入冷凝器并冷凝、制成液體。

在晚上，溫度降低，吸附劑會(huì)吸收制冷劑蒸汽，蒸發(fā)器中壓力降低，于是會(huì)有更多液體氣化，蒸發(fā)中吸收熱量降溫。

工質(zhì)對(duì)的選擇選擇工質(zhì)對(duì)是吸附式制冷的重要環(huán)節(jié)，即選擇吸附劑－制冷劑工質(zhì)。好的制冷劑要求包括吸附性能強(qiáng)、吸附速度快1、傳熱效果好的吸附劑和汽化潛熱大、沸點(diǎn)滿足要求的制冷劑。而在實(shí)際的操作中，其選擇應(yīng)根據(jù)具體情況而定。

固體吸附式 制冷的原理固體吸附式制冷的原理是：固體吸附劑（如沸石、活性炭等）對(duì)某些制冷劑（如水、甲醇等）蒸氣具有吸附能力，吸附能力的大小與吸附工質(zhì)對(duì)、吸附溫度和吸附壓力等緊密相關(guān)加熱吸附劑可使得吸附劑中的制冷劑解吸，解吸出的蒸氣在冷凝器中放出熱量凝結(jié)成液體；冷卻吸附劑可使得吸附劑重新恢復(fù)吸附能力，吸附作用使得蒸發(fā)器中的制冷劑藏體蒸發(fā)，從而制冷吸附式制冷可以利用較低溫度的工業(yè)廢熱 、太陽(yáng)能等作為驅(qū)動(dòng)熱源。在能量回收及節(jié)能方面能發(fā)揮重要作用，同時(shí)采用非氟氯烴類物質(zhì)作為制冷劑。適合當(dāng)前環(huán)保要求，固體吸附式制冷還 具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件、無(wú)噪音 、抗震性好及幾乎不受地點(diǎn)限制等一系列優(yōu)點(diǎn)，具有廣泛的應(yīng)用前景和價(jià)值。

余熱吸附式制冷中國(guó)余熱資源豐富，回收的潛力很大。如內(nèi)燃機(jī)嶺卻水、汽車及漁船的發(fā)動(dòng)機(jī)余熱等在能源問題監(jiān)環(huán)境問題日益嚴(yán)峻的夸無(wú)，利甩發(fā)動(dòng)機(jī)余熱以廈利用自然工質(zhì)的空讕的研究也日益受到人們的重視固體暇附式制冷圍為具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)運(yùn)動(dòng)件，可以用于運(yùn)動(dòng)、顛簸、偏轉(zhuǎn)等場(chǎng)臺(tái)，另外此系統(tǒng)具有相對(duì)較大的COP，可以用職、氨氣等作為工質(zhì)，因此是一種較為理想的汽車空調(diào)

目前汽車所用的發(fā)動(dòng)機(jī)，用于動(dòng)力輸出的功一般占燃油燃燒總能量的30%～35%，以廢熱的形式排向車外的能量占燃油燃燒總能量的65%～70%，其中包括循環(huán)冷卻水帶走的熱量和以廢氣余熱帶走的熱量。排氣采熱的特點(diǎn)是溫度高，一般占燃燒總熱量的%～45%(柴油機(jī))或30%～40%(汽油機(jī))，排氣溫度一般高于4OO℃考慮到廢氣中酸性氧化物的露點(diǎn)腐蝕問題。最終排出汽車體外的廢氣溫度一般不低于180℃，可以利用的廢熱量為燃燒邑?zé)崃康?0%。

吸附式空調(diào)COP達(dá)到02—03比較有把握，這樣系統(tǒng)空謫制冷功率可達(dá)燃燒總熱功率的4%～6%，也即為對(duì)應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)功率(按燃燒效率為30%計(jì)算)的13%20%由于發(fā)動(dòng)機(jī)一般不在浦負(fù)荷下運(yùn)行，往往運(yùn)行在印%負(fù)荷工況下，因此實(shí)際制玲功率為發(fā)動(dòng)機(jī)功率的9%～12%。

適用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)余熱驅(qū)動(dòng)的吸附空調(diào)工質(zhì)對(duì)有活性炭一氨和分子篩一水分子篩一水在解吸溫度200t、吸附溫度印～∞℃區(qū)間內(nèi)工作優(yōu)勢(shì)明顯，COP可達(dá)0。4以上。但系統(tǒng)對(duì)真空度要求較高。相應(yīng)運(yùn)行可靠性較差；活性炭一氨是壓力系統(tǒng)，實(shí)際裝置可靠性好在應(yīng)用于密閉窗室空調(diào)時(shí)。應(yīng)避免氨在空罰室內(nèi)的直接蒸發(fā)，免目泄漏造成人員窒息，此時(shí)可考慮間接冷卻方式。活性炭一氨系統(tǒng)估計(jì)能實(shí)現(xiàn)較高的單位質(zhì)量制冷功率(SCP)，運(yùn)行可靠性好，但COP可能在02左右。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

王沛 - 副教授、副研究員 - 中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所