基于混合式吸附劑的吸附式制冷系統(tǒng)性能研究.pdf

1、社會經(jīng)濟的快速發(fā)展使人們的生活水平得到明顯提高，然而目前大多數(shù)建筑樓宇的制冷方式依然采用的是高品質(zhì)能源，對余熱、廢熱等低品質(zhì)能源的利用率較低，造成了能源的嚴重浪費。因此，新型制冷方式的研發(fā)工作已迫在眉睫，研發(fā)新型無污染制冷劑和探索新型制冷方式的工作已日趨緊迫。具有節(jié)能環(huán)保、采用低品質(zhì)能源為外界熱源等多種優(yōu)點的吸附式制冷技術(shù)就重新成為了制冷領(lǐng)域的研究熱點，然而偏低的制冷效率限制了它的廣泛應(yīng)用與普及。
　　為提高吸附式制冷系統(tǒng)的制冷效

2、率，課題組將緩解吸附劑的傳熱傳質(zhì)矛盾作為切入點。通過前期研究發(fā)現(xiàn)由質(zhì)量配比為10:7的活性炭與鐵屑配制而成的混合式吸附劑的傳熱性能和傳質(zhì)性能均較優(yōu)。為研究采用該混合式吸附劑的制冷系統(tǒng)的性能，本課題參考、歸類、綜述了吸附式制冷技術(shù)的研究現(xiàn)狀與進展，并進行了理論分析，在此基礎(chǔ)上，建立了基本型循環(huán)吸附式制冷系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并用 MATLAB軟件模擬計算了各參數(shù)變化時吸附式制冷系統(tǒng)的性能變化規(guī)律；與此同時，設(shè)計、搭建了傳熱傳質(zhì)吸附式制冷實驗臺，

3、實驗研究了解吸溫度Tg2對吸附式制冷系統(tǒng)性能的影響規(guī)律。
　　當工況為吸附溫度Ta2=10℃、蒸發(fā)溫度Te=4℃、冷凝溫度Tc=34℃時、解吸溫度Tg2為80~94℃時，本課題通過實驗研究和仿真計算，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng) COP隨著解吸溫度的增加而增加。經(jīng)實驗發(fā)現(xiàn)當解吸溫度 Tg2相同時，回質(zhì)回?zé)嵫h(huán)吸附式制冷系統(tǒng)的循環(huán)COP最大，最大為0.236，基本型循環(huán)吸附式制冷系統(tǒng)的循環(huán)COP最小，最小為0.087；而模擬結(jié)果顯示隨著解吸溫度 Tg2

4、由80℃逐漸升高到94℃時，吸附式制冷系統(tǒng)的循環(huán)COP由0.324逐漸升高到0.371，但其升高的趨勢越來越緩。
　　當解吸溫度Tg2=90℃恒定不變時，借助MATLAB軟件，對采用混合式吸附劑的基本型循環(huán)吸附式制冷系統(tǒng)進行模擬計算，發(fā)現(xiàn)隨著吸附溫度 Ta2由5℃逐漸升高到40℃，吸附式制冷系統(tǒng)的循環(huán)COP由0.378逐漸降低至0.151；隨著蒸發(fā)溫度Te由2℃逐漸升高到10℃，吸附式制冷系統(tǒng)的循環(huán)COP由0.033逐漸升高到0.

5、853；隨著冷凝溫度Tc從30℃逐漸升高到46℃，吸附式制冷系統(tǒng)的循環(huán)COP由0.456逐漸降低到0.07。
　　通過對吸附床的壓力、制冷量、SCP等進行實驗研究，發(fā)現(xiàn)在未達到混合式吸附劑的最大解吸溫度之前，隨著解吸溫度 Tg2的升高，吸附式制冷系統(tǒng)的吸附循環(huán)周期逐漸減小；對于三種循環(huán)方式的吸附式制冷系統(tǒng)而言，當解吸溫度Tg2從82℃逐漸升高到94℃時，系統(tǒng)制冷量與解吸溫度Tg2成正比關(guān)系，SCP隨之逐漸增大，但增幅均逐漸減小；對