基于太阳能吸附式制冷中的新型吸附床的研究

太阳能吸附式制冷是一种利用太阳能作为能源，通过吸附剂与制冷剂之间的物理吸附和解吸过程实现制冷的技术。该技术具有环保、节能等特点，在太阳能利用和制冷领域具有重要的研究和应用价值。新型吸附床的设计是提高太阳能吸附式制冷系统性能的关键，它直接关系到系统能否有效吸收太阳能并快速完成能量转换。 研究中的新型吸附床采用蜂窝状结构来增强传热效果，蜂窝状结构在材料科学和工程学领域被广泛应用，因其具有较高的比表面积和良好的热传导性能。在吸附床中，蜂窝状结构可以提供更多的热交换面积，从而有效地降低吸附床的热阻，使得吸附床内部的温度分布更加均匀。这种结构通过减少吸附剂颗粒之间的接触热阻和提高整体热交换效率，实现了更快的吸热和放热过程。 为了进一步提高太阳能的利用效率，新型吸附床使用了直接加热活性炭的方法。活性炭具有非常高的比表面积和多孔结构，能有效吸附各种气体。在吸附床中，活性炭在太阳光的直接照射下被加热，进而加热制冷剂，使吸附床内部能够达到较高的解吸温度。此外，使用了钢化玻璃替代传统的金属材料，以减少太阳光在传递过程中的能量损失，同时通过硅铜密封胶与吸附床结合，实现了良好的密封性能，提高了太阳能的利用效率。 研究还提到了吸附床中的传热热阻问题。传统的吸附床由于结构限制，存在较大的传热热阻，影响了系统的制冷效率。新型吸附床通过引入蜂窝肋片和薄铜片，有效减少了上下表面的热阻，使得吸附床内的温度更加均匀，进一步降低了吸附床的总传热热阻。 在实验和理论研究的基础上，研究者提出了新的吸附床结构，并建立了相应的数学模型。通过计算机模拟，研究者模拟了吸附床内的温度变化，以评估新型吸附床的性能。实验结果表明，新型吸附床在接受相同太阳能辐射的情况下，可以达到较高的解吸温度，并且温度分布均匀，系统COP（系统制冷性能系数）为0.157，这一数值表明系统具有一定的制冷效果，但还有提升空间。 在吸附床的结构设计中，采用了多种创新方法来提高吸附床的传热效率和制冷效果。例如，使用钢化玻璃来减少热阻，蜂窝状的结构来增强传热，以及通过改进的密封方式来保证系统的真空度。这些创新点在提高系统性能、简化实验设备、降低成本等方面都起到了积极作用。 新型吸附床的设计和优化对提升太阳能吸附式制冷系统的性能至关重要。研究工作不仅提出了一种新型的吸附床结构，而且为实现太阳能吸附式制冷技术的市场化提供了理论和实验基础。未来的研究可以进一步优化吸附床的结构设计，提高COP值，推动太阳能吸附式制冷技术在实际生活中的应用。