吸附式制冷:新一代綠色技術
新一代綠色技術
吸附制冷技術作為一種低品位熱能驅動的綠色制冷技術目前已經成為國際上普遍關注的一個學術方向文中簡述了吸附制冷技術的發展歷史評述了吸附制冷技術在吸附劑吸附理論熱量回收過程吸附床技術方面的進展闡述了上海交通大學近幾年來在吸附制冷方面取得的成果與典型樣機最后指出了吸附制冷技術今后的主要發展方向
隨著世界經濟的發展以及能耗的增加能源與環境問題目前已經成為全世界所共同關注的一個熱點問題吸附式制冷作為一種低品位熱能驅動的綠色制冷技術已經被認為其可能成為能源利用與環境保護的有效中間鏈
推動吸附式制冷研究的原因可分為兩個方面一方面在于探索解決能源緊缺的可能途徑自1973年中東戰爭引起世界性石油危機以來能源問題成為了舉世矚目的重大問題解決世界能源問題的一個重要途徑是有效利用低品位能源包括可再生能源的開發利用以及各種余熱的回收利用另一方面臭氧層的破壞和全球氣候變暖是當前全球所面臨的主要的環境問題,所以尋找CFCs和HCFCs等傳統制冷劑的替代物采用天然制冷劑以及新型制冷方式已成為制冷技術研究的熱點
吸附式制冷原理為利用吸附劑對制冷劑的吸附作用造成制冷劑液體的蒸發,相應產生制冷效應. 吸附式制冷通常包含兩個階段① 冷卻吸附→蒸發制冷通過水空氣等熱沉帶走吸附劑顯熱與吸附熱完成吸附劑對制冷劑的吸附制冷劑的蒸發過程實現制冷② 加熱解吸→冷凝排熱吸附制冷完成后再利用熱能(如太陽能廢熱等)提供吸附劑的解吸熱完成吸附劑的再生,解吸出的制冷劑蒸氣在冷凝器中釋放熱量,重新回到液體狀態吸附式制冷的驅動熱源為50℃以上的工業廢熱和太陽能等低品位熱能同時吸附制冷所采用的制冷劑都是天然制冷劑如水氨甲醇以及氫等其臭氧層破壞系數ODP和溫室效應系數GWP均為零
與蒸汽壓縮式制冷相比吸附式制冷具有節能環保控制簡單運行費用低等優點與液體吸收式系統相比固體吸附式制冷適用的熱源溫區范圍大不需要溶液泵或精餾裝置也不存在制冷劑的污染鹽溶液結晶以及對金屬的腐蝕等問題所以相對于吸收式制冷吸附式制冷具有更為廣闊的應用范圍吸附式制冷可在一些廢熱可資利用的場合獲得應用,例如利用動力裝置余熱獲得空調制冷以及制冰,利用太陽能熱水驅動獲得夏季太陽能空調隨著天然氣的廣泛應用冷熱電聯產的分布式能源系統將成為我國能源利用系統的重要發展方向小型吸附式制冷機組10-200kW尤其可以在冷熱電聯產中獲得應用
針對吸附式制冷這一綠色節能制冷技術文中首先介紹了吸附式制冷的發展歷史然后重點介紹了吸附制冷的研究進展以及上海交通大學的研究成果并指出了今后的主要研究和發展方向