沸石一水吸附制冷系統(tǒng)的應(yīng)用
在冬天,太陽(yáng)能沸石吸附系統(tǒng)可用來(lái)采暖。此時(shí),將冷凝器中系統(tǒng)制冷總工程效率隨沸石板溫度的變化關(guān)系(太陽(yáng)直接照射)的凝結(jié)水直接由旁通管送回沸石板,沸石可在蒸汽壓力較高的情況下吸附水蒸氣,吸附量增加,因而工程效率可進(jìn)一步提高。模擬太陽(yáng)能和直接由戶外太陽(yáng)照射情況下總工程效率(采暖)與沸石板溫度的關(guān)系曲線,效率可高達(dá)70%。
據(jù)美國(guó)沸石動(dòng)力(Ze。power)公司報(bào)導(dǎo);一塊總尺寸為96.25x30.25~6.511(2445~768x165mm)的沸石集熱器,有效吸收表面為91.5×25.511(2324×648mm)。表面為雙層低鐵鋼化毛玻璃,涂以無(wú)光黑漆。沸石板用銅材制作,以聚氨基甲酸脂進(jìn)行熱絕緣,全重150kg。晴天時(shí),該沸石集熱器每天可提供38℃熱水,8000Btu0(約8440kJ),夜間可提供10℃冷水、8000Btu(約8440kJ)的冷量。又據(jù)沸石動(dòng)力公司報(bào)導(dǎo),如果采用沸石吸附系統(tǒng)來(lái)制冰(即所謂的沸石冰箱),冰箱總體尺寸為1124×1219×777mm、集熱器吸熱表面為1002×635mm,冰箱容積為1L3L,每天可制冰約6.8kg。
雖然這對(duì)很多應(yīng)用場(chǎng)合是有利的,例如食品的冷藏等,但是建筑物的空氣調(diào)節(jié)需要在白天進(jìn)行,由于這個(gè)原因,系統(tǒng)中必須具有某種形式蓄冷裝置,這是一切太陽(yáng)能茶葉空調(diào)系統(tǒng)的一個(gè)典型特性。蓄冷裝置的形式之一,是在系統(tǒng)中加蓄冷器,在蓄冷器中充以某種填料,使冷、熱氣流輪瓣臣過(guò)。當(dāng)處于吸附循環(huán)時(shí),對(duì)填料進(jìn)行冷卻,使冷量貯于填料之中。白天,熱氣流通過(guò)填料時(shí)得到冷卻,使空氣調(diào)節(jié)得以正常進(jìn)行。蓄冷器中填料應(yīng)具有較大的比表面積和熱容量,使蓄冷器在相同條件下具有較小的尺寸。常用的有石頭、鋁帶等。
到夜間沸石被冷卻到足以能再吸附汽體時(shí)為止。緩沖貯存裝置原則上可以是一個(gè)有足夠容積的容器,以便在沸石開(kāi)始重新吸附之前,一直把系統(tǒng)然而對(duì)于一個(gè)較大容量的制冷系統(tǒng),這種緩沖貯存裝置的容量就顯得特別大,實(shí)際上很少采用。為了減少貯存裝置的尺寸,容器內(nèi)可以充填一種對(duì)水蒸氣的親合力比沸石小的吸附劑(如硅膠),在白天,沸石被加熱,而硅膠則處于環(huán)境溫度,這兩種吸附劑在溫度上的差別,導(dǎo)致產(chǎn)生的水蒸氣被硅膠吸收。在夜間,沸石被冷卻,吸附水蒸氣的能力比硅膠強(qiáng),因而水蒸氣便由硅膠轉(zhuǎn)移至沸石。
風(fēng)機(jī)在冷凝器下面的冷凝水貯水箱中。冷凝放出的熱量供給外部水環(huán)路。被加熱過(guò)的外部環(huán)路水,貯存在熱水貯箱中。需要供暖時(shí),貯水箱中的熱水可通過(guò)一個(gè)安裝在風(fēng)道內(nèi)的盤管進(jìn)行循環(huán),空氣由風(fēng)機(jī)強(qiáng)制通過(guò)風(fēng)管,被加熱后送至需要采暖的房間,被空氣冷卻后的水,再返回冷凝器加熱,形成封閉的水環(huán)路。被加熱過(guò)的外部環(huán)路水,也可用來(lái)提供家庭用熱水。如果冷凝器排出的熱量大于供熱量(如在春、秋季節(jié)),過(guò)剩的熱量可由一個(gè)空氣冷卻盤管排至室外。夜間,冷凝水貯水箱中的水回到冷凝蒸發(fā)器組合裝置中,由于沸石的吸作用,水開(kāi)始汽化,外部水環(huán)路提供必需的汽化潛熱。由于蒸發(fā)過(guò)程是在夜間進(jìn)行,沸石具有吸附能力,因此系統(tǒng)中不需要專門設(shè)置水蒸氣的緩沖貯存裝置。在夏季制冷季節(jié),受到冷卻后的外部水環(huán)路中的冷水,可貯存在供暖季節(jié)貯存熱水用的同一個(gè)水箱中,通過(guò)風(fēng)遭中的盤管來(lái)冷卻由冷庫(kù)冷風(fēng)機(jī)強(qiáng)制輸送的空氣,空氣降溫后再送至空調(diào)房間。從一個(gè)季節(jié)轉(zhuǎn)到另一個(gè)季節(jié)(即由采暖季節(jié)轉(zhuǎn)到制冷季節(jié)),可通過(guò)簡(jiǎn)單的閥門來(lái)控制。
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