Солнечного охлаждения или кондиционирования воздуха холодильного оборудования за счет адсорбции


Установить ссылку на эту статью с друзьями:

Солнечная адсорбционная холодильная LESBAT: Екатерина Hildbrand, Оливье Cherbuin Жюльен мэр. Руководитель проекта: Филипп Dind

Цель данной статьи состоит в том, чтобы ввести принцип адсорбции солнечного охлаждения, которая просто позволяет для холода с солнечным излучением.

Резюме

Лаборатория солнечной энергии и физики Bâtiment1 (LESBAT) Высшей школы инженерии и управления кантона (HEIG-VD) в Швейцарии активно работает в области возобновляемых источников энергии в течение более двух десятилетий.

Развитие солнечной адсорбции холодильника является одной из главных осей прикладных исследований в последние годы.

Эти системы изначально были разработаны для производства холода в неэлектрифицированных районах стран Сахеля, где холодильная техника испрашивается для хранения медицинских и пищевых продуктов.

На основе работы различными исследовательскими группами в 80 лет мы сделали 1999 демонстрационный прототип, а также различных лабораторных прототипов для достижения солнечной сорбционной кулер, строительство которого возможна в небольших сериях в стране разработки.

Мы сопровождали наше развитие по передаче технологии с Уагадугскому экологического центра.

В этой статье мы представляем принцип действия адсорбции солнечных холодильников, примеры конструктивных разработок и передачи технологий в Буркина-Фасо.

Финансирование этого опытно-конструкторских разработок в основном обеспечивается Фондом Gebert ОРФ (Базель - Швейцария).

Почему солнечное охлаждение?

Альтернативным и чистое решение для развивающихся стран для хранения лекарственных средств и продуктов питания.

Солнечное охлаждение является альтернативой следующим образом:

  • абсорбционного охлаждения (не адсорбции), который также превращается в холодный горячий, но требует более высоких температур горения которых,
  • вектор термодинамической холодильный контур хладагента, включая насос питается от генератора,
  • солнечная электрическая холодильная техника, которая представляет серьезную проблему для хранения электрической энергии (батареи, чья жизнь является очень низким ...)

Ни одно из этих решений 3 идеально отвечает потребностям развивающихся стран, поскольку они потребляют углеводороды (редкие и дорогие в Африке) и не отвергают CO2 или косвенно загрязнять общий доступ к технологии, используемой (батареи, хладагенты ...).

Солнечное охлаждение путем адсорбции с использованием прямого преобразования солнечной тепловой энергии в холод, не имеют таких недостатков.

Как солнечное охлаждение адсорбции?

Адсорбция это явление, которое происходит, когда баланс между газом и твердым телом.

Концентрация молекул газа всегда больше вблизи поверхности твердого тела в газовой фазе. Таким образом, в любой твердый, поверхностные атомы подвержены несбалансированных сил притяжения, перпендикулярно к поверхности. Баланс этих сил частично извлекают путем адсорбции молекул газа.

Он часто говорил крутящего момента, когда один относится к адсорбции. Пара состоит из адсорбента (сплошная линия) и адсорбата (изготовление жидкого хладагента офис).

Тело используется в качестве адсорбентов, как правило, тело, которые имеют очень большую внешнюю поверхность. Можно привести активированные оксиды алюминия, активированные угли, силикагели и цеолиты. Выбор адсорбента будет зависеть от желаемой температуры на испарителе и температуры, имеющейся на горячем источнике (коллектор).

Другая часть пары (адсорбата) должна удовлетворять двум основным условиям: обладают большой скрытой теплотой испарения и состоят из малых молекул, легко рассасывающиеся. Флюиды Имущий эти характеристики включают в себя воду, аммиак, метанол и диоксид углерода. В дополнение к этим двум условиям "физических" знаков, необходимо рассмотреть вопрос о характере жидкости и ее опасности (воспламеняемость, токсичность, ..).

Наши приложения имеют последовательно используют активный уголь-метанол пары, силикагель-вода и вода-цеолита. Использование этих пар требует средний уровень вакуума (10-3 мбар), чтобы свести к минимуму присутствие неконденсирующихся газов, которые могли бы препятствовать прохождению паров адсорбата. Цикл работает с перерывами, так как холод производится только в течение ночи.

Холодильники, как разработанные в наши разработки включают в себя четыре основных элемента:

  • Датчик-адсорбер: часть, содержащую адсорбент нагревается солнечным излучением, в результате
    десорбция адсорбата.
  • Конденсатор: Этот элемент используется для конденсации паров десорбируют адсорбат в датчике адсорбера.
  • Холодильной камеры: этот элемент является полезной частью холодильника, состоящий из изолированного корпуса и испарителя, включая адсорбата в жидком и твердом виде.
  • Автономный клапан: Тело, чтобы отделить часть высокого давления низкого давления. Этот орган разработал LESBAT не является автоматическим и не имеет электронный (запатентовано).

рабочий цикл

Солнечный холодильник работает от цикла адсорбции тепла. цикл
можно разделить на четыре стадии, как описано ниже. Мы также предлагаем в этой таблице цикл, показанный на графике Клаузиуса-Клапейрона (Ln (P) (давление) по сравнению с (-1 / T) (температура)).


Преимущества / Недостатки адсорбции кондиционирования воздуха

недостатки:

  • Времена (по крайней мере) 12h производства между горячей и холодной производства (это может быть довольно легко решается с помощью буферных батарей)
  • Нужно иметь холодный источник (на ночь), чтобы произвести цикл "холодной" адсорбции
  • КС широко (1 / 10 приблизительно) ниже компрессора холодильной машины (но это действительно важно, так как солнечный источник quasiement неограничен?)

Avantages:

  • Ни один источник энергии, кроме солнца (или другого источника тепла, так как потери тепла) не требуется.
  • Отсутствие движущихся частей (за исключением затвора), обслуживание не намного легче.
  • Возможность использовать хладагенты так же просто, как вода!
  • COP эквивалент см немного выше, чем электрогидравлического солнечного охлаждения (панели солнечных батарей, питающих механический контур охлаждения), недостатки меньше (износ и загрязнение батарей, техническое обслуживание ...)!

экономика

Что касается стоимости изготовления солнечного охладителя сорбционной построенного согласно описанию, приведенному в этой статье, очень трудно сформулировать цифры.

Стоимость прототипа разработана в Швейцарии или во Франции, не имеет ничего общего со стоимостью холодильника, построенного несколько десятков экземпляров в год в Буркина-Фасо с квалифицированной рабочей силы в стране (цель упоминается на начальном этапе). Эта цена упадет еще больше в случае серийного производства до нескольких тысяч экземпляров в год в автоматизированной линии здесь или в Африке.



Исследование рынка 2002 в Буркина-Фасо по CEAS-BF показал, что более ста солнечных холодильников адсорбции 300 литров может быть принят в этом году и в течение трех лет с НПО, больниц, гостиницы и Burkinabe сельскохозяйственные кооперативы при условии, что цена продажи не превышает 750'000 франков КФА (около € 1'250).

Задача имеет два аспекта: для удовлетворения спроса на рынке после начала производства в ремесле и темпе, чтобы произвести без превышения цены продажи упомянутых выше. Текущие рыночные условия и цена труда Burkinabe заставляют нас думать, что CEASBF способен справиться с этой задачей.

Заключение

Опыт в области солнечной адсорбции охлаждения внутри LESBAT помогли понять все трудности, связанные с этой техникой.

Так что последний может распространяться без страданий неудачи, которые могут дискредитировать, важно для поддержки передачи знаний развивающимся странам путем создания или укрепления реальных навыков на месте, как мы попытались сделать в рамках нашего сотрудничества с CEAS-BF.

Конструктивные изменения в наших системах солнечного холодильника направлена ​​конструктивное упрощение при сохранении производительности. Эта цель достигается. Результатом проекта является разработка небольших охладителей. Это позволит определить оптимальный размер помещения с учетом технологических ограничений нашей системы.

Солнечная адсорбции охлаждения является частью спектра решений экологических проблем, созданных нашим чрезмерным потреблением ископаемого топлива.

Кроме того, она должна улучшить качество vied'un многих людей, особенно в странах Сахеля, предоставляя им доступ к сохранению лекарственных средств, вакцин и продуктов питания.

Подробнее:
LESBAT сайта
Скачать статью в формате .pdf LESBAT
Общие и принцип работы
Оптимизация солнечного коллектора
Презентация солнечная панель охлаждения: Операционная
презентация панели солнечной воздуха: африканское сотрудничество


Facebook комментарии

3 комментарии на «солнечного охлаждения или кондиционирования воздуха охлаждения за счет адсорбции»

  1. Здравствуйте, я исследователь изобретатель, экологических систе- мах, холодильная секция по вопросам, я нахожу интересным, потому что я сам ищу сотрудников, чтобы выставить и сделать прототип для моей идеи я мог бы принести вам в дальнейшем, как только вы ответьте мне на прощание

    1. Привет,
      Я аспирант Я делить солнечного охлаждения адсорбции летучего физического компонента.
      спасибо

Оставить комментарий

Ваш электронный адрес не будет опубликован. Обязательные для заполнения поля помечены *