吸附式制冷原理
吸附式制冷
吸附式制冷一、吸附式制冷工作原理吸附式制冷是通过吸附剂在较低的温度下(一般为当地气温)吸附制冷剂，在较高的温度下脱附制冷剂，通过吸附脱附循环来实现。
通常是固体对气体的吸附，它的主要装置由吸附器、冷凝器、蒸发器、节流阀等组成，见图1。
吸附式制冷的工质对大致可分为沸石分子筛系、硅胶系、活性炭系等。
沸石分子筛系由于它的脱附温度较高，通常在280?,300?，所以，一般用于高温余热回收。
例如:回收汽车高温排气余热，用于汽车空调。
硅胶系的脱附温度较低，一般从50?左右开始脱附至120?，可以完全脱水，但不耐高温(不超过120?)。
因此，硅胶系很适合以低品位热源为动力的吸附式制冷。
例如:回收发动机系统70?"-'80?冷却废热，制取空调用水。
活性炭系能够吸附水、甲醇、乙醇等许多制冷剂蒸汽，活性炭——水在0?以下很难使用，且会结冰;活性炭——甲醇有剧毒，能导致失明。
因次，从安全和实用角度考虑，活性炭——乙醇比较适宜在低品位热能种的应用。
三、传统汽车空调的缺点(1)汽车空调系统降低了发动机动力性能，增加整车负载。
汽车空调系统绝大部分采用压缩式制冷循环，如图l所示，并分为直连式和独立式两大类。
采用直连式驱动时，压缩机动力来自汽车发动机，因此空调系统工作时必然降低发动机动力性能。
由于压缩机转速随车速变化，汽车制动时会停止制冷。
对于独立式汽车空调，增设专用发动机不仅减少汽车空间，而且增加整车负载，增大燃油消耗。
(2)汽车空调系统制冷剂污染环境。
目前，汽车空调系统制冷剂主要采用R134a。
1996年以前的汽车空调制冷剂多用R12，该制冷剂对臭氧层破坏严重，我国已于2010年全面完成了CFc类工质的替代。
R134作为R12的替代产物，虽然不破坏臭氧层但其全球变暖潜值为1300。
到2017年，欧盟将禁止新生产的汽车空调使用G形P值大于150的制冷剂。
因此，研究开发利用汽车余热和可再生能源驱动的汽车空调系统，是汽车空调技术发展与进步的必然要求。
溴化锂机组工作原理
溴化锂机组工作原理溴化锂机组是一种常用的空调系统，主要用于提供舒适的室内温度和湿度控制。
它采用了溴化锂吸附式制冷技术，通过吸附和解吸过程来实现制冷效果。
下面将详细介绍溴化锂机组的工作原理。
1. 溴化锂吸附式制冷循环溴化锂机组的制冷循环包括两个主要的过程：吸附和解吸。
在吸附过程中，溴化锂吸附剂吸收水分子，释放出制冷效果；而在解吸过程中，吸附剂释放吸附的水分子，再次变为可再生的状态。
2. 吸附过程吸附过程是溴化锂机组的制冷过程中的关键步骤。
当室内空气中的湿度较高时，湿空气会经过蒸发器，水分子会被溴化锂吸附剂吸附。
吸附剂中的溴化锂与水分子反应生成溴化锂水合物，释放出制冷效果。
此时，室内空气中的湿度会得到降低，从而实现了湿度控制。
3. 解吸过程解吸过程是溴化锂机组的再生过程。
当吸附剂饱和时，需要进行再生操作。
在再生过程中，吸附剂会被加热，水分子从吸附剂中解吸出来，再次变为可再生的状态。
解吸过程中产生的湿空气会经过冷凝器，水分子被冷凝并排出系统外，而溴化锂吸附剂则经过冷却后回到吸附器中，准备进行下一轮的吸附过程。
4. 辅助系统溴化锂机组还包括一些辅助系统，用于提供能量和控制机组的运行。
其中包括冷却水系统、加热系统、循环风机、控制系统等。
冷却水系统用于冷却吸附剂，保证其在再生过程中的温度控制；加热系统则用于加热吸附剂，促进解吸过程的进行；循环风机用于循环室内空气，使其与吸附剂进行接触；控制系统则用于监测和控制整个机组的运行状态。
5. 优势和应用溴化锂机组相比传统的制冷系统具有一些明显的优势。
首先，它可以实现湿度控制，提供更加舒适的室内环境。
其次，溴化锂吸附剂具有较高的吸附容量和再生能力，使机组的制冷效果更加高效。
此外，溴化锂机组还具有较低的能耗和较小的空间需求，适用于各种建筑和场所的空调需求。
溴化锂机组工作原理简单而高效，通过吸附和解吸过程来实现制冷效果，并能够实现湿度控制。
其优势和应用广泛，被广泛应用于商业建筑、办公楼、医院、酒店等场所。
吸附式制冷原理
B
Qg c Qc
d
Ta1
Tg2
-1/T
图2-155
连续回热循环系统图
冷 却 水
P T
节流阀 冷凝器 贮液器 风机盘管
T T
P
T
蒸发器
水泵
W
T T T T T T T p T T T
加热器
p T T T T T T T T T T
吸附器 A 泵
冷却水 冷却器 Cooler
吸附器 B
泵 至冷却塔
图2-156
应用系统
吸 附 式 制 冷 的 应 用
1978年，美国沸石动力公司建成第一台以沸石－水 为工质对的间歇式太阳能吸附制冷冰箱。
太阳能吸附式制冷技术
吸 附 式 制 冷 的 应 用
可以利用低品位热源驱动，通过工质对的吸附和解析过程来达到制冷效果 应用：吸附式制冷冰箱、冷藏柜、汽车空调，渔船制冰机
吸 附 式 制 冷 的 工 作 原 理
T T
Ta1
Ta1
解方程
Q1 (T ) Q2 (T )
便可得理想回热情况下的回热温度Treg。而理想 回热量
Qreg Q1 (Treg ) Q2 (Treg )
若定义回热率为回热量与加热过程所需热量 的比值，则连续回热循环的回热率A和制冷系数 COP分别为
A
Qreg Qhg
COP
x
Pe
Pc
xconc xdil
Ta
Tg
T, oC
图2-137: 吸附与解吸状态在吸附等压线上的表示 吸附状态：吸附温度Ta、蒸发压力Pe; 解吸状态：解吸温度Tg、冷凝压力Pc
§4.2 吸附制冷循环
（1）基本型吸附式制冷循环
太阳能吸附式制冷
普及问题 要把太阳能吸附式制冷空调得到大范围的普及，是需 要多方面共同努力才能完成的。 吸附式制冷作为一种新的尚不成熟技术，需要政府的 直接支持才能发展，得到发展才能谈 普及。这是一种有利于国家发展的技术，是可持续发展的。 太阳能吸附式制冷空调是一种节能无污染的新产品， 可以提高生活水平。群众应该改变旧的 观念，积极接受新的知识，提高环保意识和可持续发展的 意识，支持对环境有利对自己和子孙未来有利的科学技术。
32
5 85 3.6
º C
t/h º C t/h MPa MPa MPa
能够在55－85oC热源温度下有 效工作； 适合太阳能以及其它低品位热 能应用； 目前已小批量生产
冷却水流量 热水进口温度 热水流量
COP
冷冻水系统工作压力 冷却水系统工作压力 热水系统工作压力
0.4
0.6 0.6 0.6
成本问题
如其他一切新兴科学技术一样，吸附式制冷技术需要 投入大量的科研经费，这势必会增加产品的成本，也就提 高了产品的市场价格，使新生的技术难以竞争。为此，政 府是可以有作为的，一通过政府的方向性的调控引导群众 购买新兴的吸附式制冷空调，增强其市场竞争力，二通过 国家财政来支持吸附式制冷技术的研究，国外这方面做得 不错，给企业补贴我国也应该对该技术在经济上有所支持。 在法律上，今年我国颁布了《可再生能源法》使各项工作 有法可依。 另外就是企业积极参与市场竞争，竞争可以驱动企业 不断提高生产效率，降低成本，学会在市场中生存。
应用问题
如何将太阳能空调应用也是个很重要的问题。 如何实现太阳能利用与建筑的一体化是目前研究的热点。 要实现太阳能空调的大范围应用是涉及到多方面的问题： 法律，城市规划，能耗，成本等 图
制冷机组性能
吸收式制冷机工作原理
吸收式制冷机工作原理吸收式制冷机是一种利用吸收剂对冷冻剂进行吸收和分离的制冷设备。
它的基本工作原理是通过扩散和吸收的相变过程来实现冷量的转移。
相比于压缩式制冷机，吸收式制冷机无需机械压缩冷冻剂，因此具有一些优势，如不产生噪音和振动、使用过程中无需外部电源等。
1.吸收蒸发器：吸收剂在吸收器中与蒸发器中的低浓度冷冻剂接触，吸收冷冻剂并将其转化为高浓度液体。
在这个过程中，吸收剂会释放出吸收过程释放的热量。
2.发生器：高浓度的吸收剂进入发生器，在燃料的燃烧或其他外部热源的加热下，吸收剂将分解并释放出吸收剂中吸收过程中吸收的冷量。
这个过程将吸收剂从液体转化为气态。
3.冷凝器：气态吸收剂进入冷凝器，在与环境空气或冷凝水的接触中，吸收剂被冷却并凝结为液态。
在这个过程中，吸收剂释放的热量会被环境空气或冷凝水带走。
4.节流装置：冷凝液通过节流装置进入低压区域，压力降低，温度也相应下降。
5.蒸发器：冷凝液进入蒸发器，与环境空气或冷物体接触，吸收外部的热量，从而降低蒸发器周围的温度，实现冷量的转移。
液体冷凝剂此时会蒸发成气态，形成回路循环。
整个循环过程中，吸收剂和冷冻剂通过相变和吸收的方式进行能量的转移，从而实现冷量的产生。
吸收剂的选择对制冷效果有很大的影响，常用的吸收剂有水和氨、氨和盐酸的混合物等。
冷冻剂则可以选择氨、水等。
吸收式制冷机的工作原理与压缩式制冷机相比较复杂，且效率较低。
然而，吸收式制冷机在一些特定的应用领域却具有独特的优势，如防爆场合、无电源供给场合、环保要求严格的场合等。
因此，在一些特定的应用场景下，吸收式制冷机具有广泛的应用前景。
总的来说，吸收式制冷机的工作原理是通过吸收剂对冷冻剂进行吸收和分离的相变过程实现冷量的转移，由吸收器、发生器、冷凝器、节流装置和蒸发器等部分组成。
虽然其复杂度和效率相比于压缩式制冷机较低，但在特定的应用领域却具有一些独特的优势，有着广泛的应用前景。
新型太阳能吸附式制冷材料的研究与开发
新型太阳能吸附式制冷材料的研究与开发太阳能是人类社会一个久远而又美好的梦想，通过利用太阳光能开发出的太阳能产品可以实现发电、供暖、制冷等多种功能，不仅环保节能，而且能够有效地缓解人们对传统能源的依赖。
而今天我们所要探讨的新型太阳能吸附式制冷材料，就是一种在实现太阳能制冷方面具有独特优势的选拔。
1. 新型太阳能吸附式制冷材料的基本原理新型太阳能吸附式制冷材料的基本原理是通过太阳光能将吸附剂中的吸附物质逸出，形成低温，然后通过冷却系统来将空气冷却、制冷。
其中，吸附材料的选择和组合是关键。
在太阳能制冷的过程中，通过使用一种或多种吸附材料，我们将阳光转化成热能，然后再通过制冷机将热能转化成制冷效果。
因此，在太阳能吸附式制冷技术中，吸附材料研究与开发是取得成功的关键。
2. 新型太阳能吸附式制冷材料的种类与优势新型太阳能吸附式制冷材料的种类繁多，大多数可归纳为自然材料、无机材料和有机材料三种类型。
自然材料包括硅藻土、天然气触媒、木质材料等，这些材料原材料广泛，价格便宜，具有较低的环境影响。
无机材料包括硅酸盐、多孔陶瓷和各种金属氧化物，这些材料具有较高的附着力和强度，可以承受高温、高压等条件。
有机材料包括多种吸附树脂、液体吸附剂等，这些材料具有较高的吸附性能，对制冷系统的影响较小。
但无论是哪种材料，新型太阳能吸附式制冷材料都具有以下优势：(1) 可以充分利用太阳能，实现环保和节能。
(2) 制冷效率高，制冷剂消耗少，成本低。
(3) 可以适用于多种环境，如地域、气候等。
(4) 新型太阳能吸附式制冷材料具有较低的噪声产生。
(5) 可以有效地减少碳排放量。
因此，新型太阳能吸附式制冷技术的开发与应用在未来将会得到更广泛的应用与推广。
3. 新型太阳能吸附式制冷技术的前景随着城市化进程的不断推进和人们生活水平的提高，全球对能源需求的不断增加，既有能源逐渐紧缺，传统的能源消耗模式不能满足日益增长的需求，环境污染也不断加剧，因此，研究新的、可持续性的能源消耗模式是非常必要的。
吸附式制冷原理
吸附式制冷吸附式制冷基本结构由太阳能集热器、冷凝器、储液器、蒸发器和阀门五个模块组成。
吸附式制冷系统的运作机制为：在白天，集热器温度随着气温的升高而升高，制冷剂蒸发集热器中压力升高，气体进入冷凝器并冷凝、制成液体；在晚上，温度降低，吸附剂会吸收制冷剂蒸汽，蒸发器中压力降低，于是会有更多液体气化，蒸发中吸收热量降温。
摘要 2一吸附床的设计 52 结构 6（1）床内结构特点 7（2）太阳能集热器的选择 74 太阳能集热器的性能指标5） 9（1）集热性能 9太阳能集热器性能通过集热效率和集热温度量个指标来反映。
集热效率是指太阳能入射能量中转变为热能的部分与实际太阳辐射能之比。
9（2）制冷性能 95 太阳能平板型吸附床强化传热的分析和方法 10（1）吸附床中嵌入肋片 11（2）提高吸附剂的导热系数 11（3）的金属热容比与系统运行性能 13二工质对的选择 14三蒸发器的设计 17四冷凝器与冷却器的设计 19五系统基本循环工作原理 191 日间工作部分 19（1）各个子系统瞬时能量平衡方程的建立 21（2）系统的性能参数 222 夜间工作部分： 22六吸附式制冷系统的优化9） 24七系统运行参数与系统动态性能 251 循环周期与系统动态性能 252 热源温度与系统运行性能 263 系统运行的环境——冷却水温度与系统动态性能 26八吸附式制冷系统运行控制10） 261 安全保护系统 26（1）吸附床的安全保护 26（2）冷凝器的安全保护 27（3）泵的安全保护 272 微机控制系统 27（1）检测功能 27（2）记忆功能 27（3）预报功能 28（4）执行系统 28九参考文献 28总结 29摘要每年到达地球表面的太阳辐射能为5.57×1018MJ，相当于190万亿吨标准煤，约为目前全世界一次能源消费总量的1.56×104倍。
太阳能取之不尽，用之不竭，还具有清洁安全、无需开采和运输等优点。
吸收式制冷和吸附式制冷
一、制冷技术1、吸收式制冷吸收式制冷是利用某些具有特殊性质的工质对，通过一种物质对另一种物质的吸收和释放，产生物质的状态变化，从而伴随吸热和放热过程。
吸收式制冷的原理：常用的工质对有氨水和水/溴化锂。
吸收制冷的基本原理一般分为以下五个步骤：（1）利用工作热源（如水蒸气、热水及燃气等）在发生器中加热由溶液泵从吸收器输送来的具有一定浓度的溶液，并使溶液中的大部分低沸点制冷剂蒸发出来。
（2）制冷剂蒸气进入冷凝器中，又被冷却介质冷凝成制冷剂液体，再经节流器降压到蒸发压力。
（3）制冷剂经节流进入蒸发器中，吸收被冷却系统中的热量而激化成蒸发压力下的制冷剂蒸气。
（4）在发生器A中经发生过程剩余的溶液（高沸点的吸收剂以及少量未蒸发的制冷剂）经吸收剂节流器降到蒸发压力进入吸收器中，与从蒸发器出来的低压制冷剂蒸气相混合，并吸收低压制冷剂蒸气并恢复到原来的浓度。
（5）吸收过程往往是一个放热过程，故需在吸收器中用冷却水来冷却混合溶液。
在吸收器中恢复了浓度的溶液又经溶液泵升压后送入发生器中继续循环。
吸收式制冷机利用溶液在一定条件下能析出低沸点组分的蒸气，在另一条件下又能强烈地吸收低沸点组分蒸气这一特性完成制冷循环。
目前吸收式制冷机中多采用二元溶液作为工质，习惯上称低沸点组分为制冷剂，高沸点组分为吸收剂，二者组成工质对。
原理图：吸收式制冷的特点：吸收式制冷以自然存在的水或氨等为制冷剂，对环境和大气臭氧层无害；以热能为驱动能源，除了利用锅炉蒸气、燃料产生的热能外，还可以利用余热、废热、太阳能等低品位热能，在同一机组中还可以实现制冷和制热（采暖）的双重目的。
整套装置除了泵和阀件外，绝大部分是换热器，运转安静，振动小；同时，制冷机在真空状态下运行，结构简单，安全可靠，安装方便。
在当前能源紧缺，电力供应紧张，环境问题日益严峻的形势下，吸收式制冷技术以其特有的优势已经受到广泛的关注。
(1) 无原动力，直接使用热原理，因此机器坚固亦无震动，少噪音，能安装于任何地点，从地室一直到屋顶均可。
第五节 吸附式制冷..
德国Freiburg示范应用的太阳能吸附空调
吸附式制冷
物) ,从而完成一次吸附制冷循环过程。
吸附式制冷 2、吸附式制冷的优点
（1）吸附式制冷所使用的制冷剂是对环境相对友好的 物质（甲醇，氨，水等）不采用氯氟烃类制冷剂那样会 破坏臭氧层的物质，值得开发。 （2）吸附式制冷可采用余热驱动，不仅对电力的紧张供应 可起到减缓作用，而且能有效利用大量低品位热能，如 太阳能，清洁没有污染。 （3）太阳能吸附式制冷具有结构简单，无运动部件，噪声 低，寿命长等特点。
吸附式制冷
强化换热系数的吸附床技术
吸附式制冷系统的应用实例
以船用吸附制冰机为例： ������ 驱动热源：发动机废热；制冷机冷源：冷海水
������ 制冷量输出：制冷量输入到鱼舱中。有两种方式，一种是直接制冰，为鱼类 的冰鲜提供冷量。此种方式的缺点是初投资较大。另外一种方式是采用风机盘管 来向鱼舱吹冷风，从而保证鱼舱内的温度。
解吸：与吸附相反的过程，是指物质将 吸附的周围物质释放的过程，一般需要 吸收热量达到一定的温度或温度范围来 克服作用力。
吸附式制冷
吸附式制冷
太阳能吸附制冷原理图
一个基本的吸附式制冷系统由吸附床 (集热器) 、冷凝器、蒸环过程是利用太阳能或者其他热源, 使吸附剂和吸附质形成的混合物(或络合物) 在吸附器中发生解吸, 放出高温高压的制冷 剂气体进入冷凝器,冷凝出来的制冷剂液体 由节流阀进入蒸发器。制冷剂蒸发时吸收热 量,产生制冷效果,蒸发出来的制冷剂气体进 入吸附发生器,被吸附后形成新的混合物(或络合
吸附式制冷 3、吸附式制冷的缺点
（1）固体吸附剂为多微孔介质，比表面积大，导热性能很低 ，因而吸附/解吸时间长。（可以开发新型吸附剂，从吸收 式制冷系统采用液体工质中是否可以有所启发？）
浅析太阳能固体吸附式制冷空调
➢ 能源短缺问题。近几年夏季经常发生停电现象，很大原因是夏 天酷暑，制冷需求剧增，空调大量使用，引起电力紧张。另一 方面，能源利用率却普遍见低，我国每年100~200℃的废热 排放量折合标准煤达上千万吨，还有大量的太阳和地热能未很 好利用，这方面的研究也备受重视。
成本问题
如其他一切新兴科学技术一样，吸附式制冷技术需要 投入大量的科研经费，这势必会增加产品的成本，也就提 高了产品的市场价格，使新生的技术难以竞争。为此，政 府是可以有作为的，一通过政府的方向性的调控引导群众 购买新兴的吸附式制冷空调，增强其市场竞争力，二通过 国家财政来支持吸附式制冷技术的研究，国外这方面做得 不错，给企业补贴我国也应该对该技术在经济上有所支持。 在法律上，今年我国颁布了《可再生能源法》使各项工作 有法可依。
7.前景展望
技术问题 成本问题 普及问题 应用问题
技术问题
对吸附式制冷的研究是在Faraday发现氯化银吸附氨 产生的制冷现象以后，报道最早的吸附式系统是在20世 纪20年代；吸附式制冷技术真正得到发展是在20世纪70 年代，能源危机为吸附式制冷提供了契机，因为吸附式制 冷系统可利用低品位的热源驱动，节能，而且没有臭氧层 问题和温室效应。
6.吸附式制冷的缺点
从以上的比较中，我们可以粗略的知道吸附式制冷系统 存在着一些缺点和不足。
一.固体吸附剂为多微孔介质，比表面积大，导热性能很低 ，因而吸附/解吸时间长。（可以开发新型吸附剂，从吸收 式制冷系统采用液体工质中是否可以有所启发？）
二.单位质量吸附剂的制冷功率较小，使得制冷机尺寸较大， 吸附式制冷系统的功率远不如吸收式制冷系统，原因何在？ （强化传热，提高吸附剂的传热性能和单位吸附剂的制冷功 率，减小制冷机的尺寸 ）
吸收式冰箱因工作原理
吸收式冰箱因工作原理吸收式冰箱是一种常见的家用电器，它通过特定的工作原理实现制冷效果。
本文将详细介绍吸收式冰箱的工作原理及其相关内容。
一、工作原理概述吸收式冰箱的工作原理基于热力学循环，主要包括以下几个步骤：制冷剂蒸发、吸收、冷凝和脱吸收。
1. 制冷剂蒸发吸收式冰箱中的制冷剂是一种特殊的混合物，通常由氨和水组成。
制冷剂在低温下蒸发，吸收周围的热量，使冰箱内部温度下降。
2. 吸收制冷剂蒸发后，进入吸收器。
吸收器中含有吸收剂，通常为水。
制冷剂与吸收剂发生化学反应，形成溶液，释放出热量。
3. 冷凝溶液经过吸收后，进入冷凝器。
冷凝器中通过外部的冷却器冷却，使溶液中的制冷剂重新变为液体。
在这个过程中，热量被释放到外部环境中。
4. 脱吸收冷凝后的制冷剂液体进入脱吸收器。
脱吸收器中的制冷剂通过加热，将吸收剂从溶液中分离出来，使制冷剂再次回到吸收器中，循环使用。
二、工作原理详解吸收式冰箱的工作原理可以进一步详细解释如下：1. 制冷剂蒸发吸收式冰箱中的制冷剂通常是氨和水的混合物。
制冷剂从冷冻室中流出，进入蒸发器。
在蒸发器中，制冷剂受到外部热量的作用，温度升高，部份液体变成气体，从而吸收周围的热量。
这个过程使冰箱内部温度下降。
2. 吸收制冷剂蒸发后的气体进入吸收器。
吸收器中含有吸收剂，通常为水。
制冷剂与吸收剂发生化学反应，形成溶液。
这个反应会释放出大量的热量。
3. 冷凝溶液经过吸收后，进入冷凝器。
冷凝器中通过外部的冷却器冷却，使溶液中的制冷剂重新变为液体。
在这个过程中，热量被释放到外部环境中，并且冰箱内部的温度进一步下降。
4. 脱吸收冷凝后的制冷剂液体进入脱吸收器。
脱吸收器中的制冷剂通过加热，将吸收剂从溶液中分离出来，使制冷剂再次回到吸收器中。
这样，制冷剂就可以循环使用，实现持续的制冷效果。
三、吸收式冰箱的优势吸收式冰箱相对于传统的压缩式冰箱具有以下几个优势：1. 无噪音由于吸收式冰箱中没有压缩机，因此它的工作过程非常肃静，没有噪音干扰。
吸附式制冷
一、吸附式制冷工作原理吸附式制冷是通过吸附剂在较低的温度下(一般为当地气温)吸附制冷剂，在较高的温度下脱附制冷剂，通过吸附脱附循环来实现。
通常是固体对气体的吸附，它的主要装置由吸附器、冷凝器、蒸发器、节流阀等组成，见图1。
吸附式制冷的工质对大致可分为沸石分子筛系、硅胶系、活性炭系等。
沸石分子筛系由于它的脱附温度较高，通常在280℃～300℃，所以，一般用于高温余热回收。
例如：回收汽车高温排气余热，用于汽车空调。
硅胶系的脱附温度较低，一般从50℃左右开始脱附至120℃，可以完全脱水，但不耐高温(不超过120℃)。
因此，硅胶系很适合以低品位热源为动力的吸附式制冷。
例如：回收发动机系统70℃"-'80℃冷却废热，制取空调用水。
活性炭系能够吸附水、甲醇、乙醇等许多制冷剂蒸汽，活性炭——水在0℃以下很难使用，且会结冰；活性炭——甲醇有剧毒，能导致失明。
因次，从安全和实用角度考虑，活性炭——乙醇比较适宜在低品位热能种的应用。
三、传统汽车空调的缺点(1)汽车空调系统降低了发动机动力性能，增加整车负载。
汽车空调系统绝大部分采用压缩式制冷循环，如图l所示，并分为直连式和独立式两大类。
采用直连式驱动时，压缩机动力来自汽车发动机，因此空调系统工作时必然降低发动机动力性能。
由于压缩机转速随车速变化，汽车制动时会停止制冷。
对于独立式汽车空调，增设专用发动机不仅减少汽车空间，而且增加整车负载，增大燃油消耗。
(2)汽车空调系统制冷剂污染环境。
目前，汽车空调系统制冷剂主要采用R134a。
1996年以前的汽车空调制冷剂多用R12，该制冷剂对臭氧层破坏严重，我国已于2010年全面完成了CFc类工质的替代。
R134作为R12的替代产物，虽然不破坏臭氧层但其全球变暖潜值为1300。
到2017年，欧盟将禁止新生产的汽车空调使用G形P值大于150的制冷剂。
因此，研究开发利用汽车余热和可再生能源驱动的汽车空调系统，是汽车空调技术发展与进步的必然要求。
吸收式冰箱制冷原理一般用氨做制冷剂,水作吸收剂,其制
吸收式冰箱制冷原理：一般用氨做制冷剂，水作吸收剂，其制冷过程是：使液氨在蒸发器内低分压下蒸发向氦中扩散，生成的氨氦混合气中的氨气在吸收器中被水吸收成氨水，再进入发生器经加热氨水中释放出氨气。
氨气经冷凝器冷却成液氨，液氨再进入蒸发器蒸发，同时从外部吸收热量，达到制冷目的，从而形成连续扩散吸收制冷循环。
无压缩机，无任何机械式操作动作，微电脑控温，完全无噪音。
无氟里昂，制冷剂为氨水混和物，真正的绿色环保产品。
无任何运动部件，无磨损，使用寿命长，保鲜效果好，达到一类电器防漏电标准，电压不稳仍可正常使用。
全封闭式设计，终生无需添加制冷剂。
左右开门设计，可嵌入客房柜中，方便摆放。
可选择透明门，选择加锁，方便管理，每天自动化霜除水，方便清洁。
不怕倾斜倒置，方便运输适用于多种能源，家用电、汽车电池、煤气。
温度0-8度，能结冰（可配冰盒）是家庭客厅、卧房、书房；酒店客房；办公室；汽车；船舶；野外的理想冰箱与传统压缩机冰箱区别：吸收式冰箱特点压缩机式冰箱特点完全静音，吸收式因为完全静音的特点已成为国外五星级酒店的必配压缩机工作时有噪音，并且随着使用年限的增长噪音会越来越大制冷剂为氨水混和物，是绿色环保制冷剂制冷剂是氟利昂，对环境有污染自动除霜化水，方便清洁，可节省酒店的人力每隔一段时间需人工除霜左右开门设计，可嵌入客主要针对家用市场，不能户柜中，自由的加锁选择，满足酒店客房的特殊需求专门为酒店客房而设计让酒店对客房的管理更省心自如电压不稳仍可正常使用电压不稳会影响其工作或是需要配备稳压器在日本客户的热烈要求之下，青柳开发了热吸收式的冰箱，在日本市场大为畅销。
在2004年这款18升的冰箱的优良设计并且获得了香港工业奖的消费产品设计奖，基于热吸收式冰箱在日本市场的成功销售经验，青柳决定使用自己的品牌“赤之惠，enseki”将这些优良的...。
太阳能吸附式制冷工作流程
太阳能吸附式制冷工作流程
太阳能吸附式制冷是一种利用太阳能驱动的制冷技术，它通过吸附剂对吸附剂和蒸发剂之间的吸附和脱附过程进行控制，实现制冷效果。
其工作流程主要包括以下几个步骤：
1. 吸附剂与蒸发剂的吸附：在低温下，吸附剂会吸附蒸发剂，形成吸附剂-蒸发剂复合物。
2. 加热吸附剂：通过太阳能或其他热源，将吸附剂加热至高温，使其释放吸附的蒸发剂。
3. 冷却吸附剂：将吸附剂冷却至低温，使其重新吸附蒸发剂。
4. 蒸发剂的蒸发：将吸附剂-蒸发剂复合物加热，使蒸发剂蒸发，从而吸收热量。
5. 冷凝蒸发剂：将蒸发剂冷却至低温，使其凝结成液体，释放出吸收的热量。
6. 冷却制冷介质：将冷凝后的蒸发剂通过传热器冷却制冷介质，实现制冷效果。
太阳能吸附式制冷具有环保、节能、可再生等优点，适用于一些无电
或电力供应不稳定的地区。
但是，其制冷效率较低，需要较大的面积
来收集太阳能，且制冷介质的选择和制备也是一个难点。
因此，未来
需要进一步研究和改进太阳能吸附式制冷技术，提高其效率和稳定性，以满足实际应用需求。
冷却机的工作原理
冷却机的工作原理
冷却机的工作原理基本上分为压缩冷却和吸附冷却两种类型。
压缩冷却机的工作原理如下：首先，通过压缩机将低温低压的汽化制冷剂压缩成高温高压的气体。
然后，将这些高温高压的气体通过冷凝器，通过辐射、传导和对流的方式将气体的热量散发出去，使其冷却下来。
此时，气体会变成高压液体。
接下来，通过节流阀将高压液体的压强降低，使其变成低压液体。
最后，低压液体通过蒸发器，从周围环境中吸收热量并蒸发，再次转变为低温低压的气体。
而这个气体会再次进入压缩机，循环往复，不断进行制冷。
吸附冷却机的工作原理如下：首先，在吸附器中使用吸附剂吸附低温低压的制冷剂，使其变成高温高压的气体。
接下来，这个高温高压的气体会经过冷凝器，通过散热的方式冷却下来。
然后，通过闪蒸阀将气体的压力降低，使其变成低温低压的气体。
此时，这个气体会经过蒸发器，从周围环境中吸收热量并蒸发，再次变成低温低压的气体。
最后，气体会再次进入吸附器，完成循环，实现制冷的作用。
通过这两种不同的原理，冷却机能够将周围环境的热量吸收并排出，从而达到冷却的目的。
吸附式制冷制冷原理与装置
原 大的发展前景，但它还存在下面一些缺陷：
理
1）循环周期太长
与
装
2）制冷量相对较小
置
3）COP有待进一步提高
制 三、热电制冷
冷
热电制冷(亦名温差电制冷、半导体
原
制冷或电子制冷)是以温差电现象为
理
基础的制冷方法，它是利用“塞贝
与
克”效应的逆反应——珀尔帖效应
装
的原理达到制冷目的。
置
塞贝克效应就是在两种不同金属组成的闭合
制
I2
冷
电绝缘导热层 I
I
原
理
与
I1
装
电绝缘 导热层
置
a) 串联二级热电堆
b) 并联二级热电堆
c) 串并联三级热电堆
半导体制冷设备的特点及应用
制 冷
不用制冷剂
原
无机械传动部分
理
与
换
置
体积和功率都可做得很小
半导体制冷的用途
制
冷
方便的可逆操作
原
可做成家用冰箱，或小型低温冰箱
间歇式吸附式制冷系统（太阳能制冷机）
冷却水
PT
节流阀
PT
制
蒸发器
冷
冷凝器
贮液器
T
风机盘管
T
水泵
原
理
与
Tp
W 加热器
pT
装
T
T
T
T
T
T
T
T
T
T
T
T
置
T
T
T
T
T
T
吸附器 A
泵
冷却水
冷却器
吸附器 B 泵
吸附式制冷的制冷原理
吸附式制冷的制冷原理吸附制冷系统是以热能为动力的能量转换系统。
其道理是：一定的固体吸附剂对某种制冷剂气体具有吸附作用。
吸附能力随吸附温度的不同而不同。
周期性地冷却和加热吸附剂，使之交替吸附和解析。
解析时，释放出制冷剂气体，并使之凝为液体；吸附时，制冷级液体蒸发，产生制冷作用。
所以，吸附制冷的工作介质是吸附剂-制冷剂工质对，工质对有多种，按吸附的机理说，有物理吸附与化学吸附之别。
以常见的沸石-水吸附对为例。
沸石是一种铝硅酸盐矿物，它能够吸附水蒸气，且吸附能力的变化对温度特别敏感。
因而它们是较理想的吸附制冷工质对之一。
图1示出一个利用太阳能驱动的沸石-水吸附制冷系统原理。
它包括吸附床、冷凝器和蒸发器，用管道连接成一个封闭的系统。
吸附床是充装了吸附剂（沸石）的金属盒；制冷剂液体（水）贮集在蒸发器中。
白天，吸附床受到日照加热，沸石温度升高，产生解吸作用。
从沸石中脱附出水蒸气，系统内的水蒸气压力上升，达到与环境温度对应的饱和压力时，水蒸气在冷凝器中凝结，同时放出潜热，凝水贮存在蒸发器中。
夜间，吸附床冷下来，沸石温度逐渐降低，它吸附水蒸气的能力逐步提高，造成系统内气体压力降低，同时，蒸发器中的水不断蒸发出来，用以补充沸石对水蒸气的吸附。
蒸发过程吸热，达到制冷的目的。
如果采用其它热源，只要保证能够交替地加热和冷却吸附床，使沸石周期性地解析和吸附，同样能达到制冷的目的。
由上可知，吸附制冷属于液体汽化制冷。
与蒸气压缩式制冷机相类比，吸附床起到压缩机的作用。
但上述吸附系统只能间歇制冷。
吸附器处于吸附过程中产生冷效应，吸附结束后必须有一个解析过程使吸附剂状态还原，这时将停止制冷。
为了连续制冷，可以采用两个吸附器。
美国学者乔纳斯（Jones）还提出用三个或四个吸附器进行系统循环，不仅实现连续制冷，还可以利用一个吸附床的排热去加热另一个吸附床，从而使热能充分利用。
现在对吸附制冷的研究正在不断深入和发展。
为了使吸附制冷成为一种使用话的制冷方式，人们在吸附工质对及其吸附机理、改善吸附床传热传质、以及吸附制冷的系统结构方面进行不懈的努力。
第六章固体吸附式制冷
比较成熟的工质对及其适用范围
冷冻 制冷 空调 （T=273～ 采暖 工业热泵
（T＜253K） （T=273K）
（T≈333K） （T＞373K）
288K）
沸石-氨 氯化钙-氨 活性炭-甲醇 活性炭-氨 活性炭-甲醇 活性炭-氨 沸石-水 沸石-水
沸石-水
硅胶-水
6.2 吸附式制冷系统的组成及 工作过程
且投资费用随床数的增加而成倍增加。
热波循环中吸附床被设计成一系列能 独立进行热交换的小吸附床组成。沿
冷却（加热）流体流程存在很大的温
度梯度，以便最大限度地利用吸附过 程放出的热量，更充分地回热。
冷凝器
蒸发器
（2）热波循环
多床循环的吸附床与吸附床之间存
加热器 吸 附 器 1 冷却水 吸 附 器 2
在传热温差使系统的回热利用率不高，
固体吸附式制冷系统由吸附器、冷凝器、 蒸发器以及控制阀等辅助设备组成。
吸附器里填满了固体吸附剂，当它被加热
时，已被吸附的吸附质，从吸附剂表面脱附出 来，进入冷凝器，与冷却介质进行热量交换， 由气体冷凝为液体，并进入蒸发器。停止对吸 附剂加热时，吸附剂开始冷却，吸附能力逐渐 升高，并开始吸附蒸发器里的制冷剂蒸气达到 制冷的目的。吸附了大量制冷剂蒸气的吸附剂 为下一次加热脱附创造了条件。脱附-吸附循 环如此周而复始，间歇地进行着制冷过程。 固体吸附式制冷 原理图
（5）冷凝过程带走的热量Qk
TK
Q k M a Lex
C
Tg1
prq
T M
a
xdT
Le—制冷工质的汽化潜热（kJ/kg）。 公式中第一部分表示饱和汽化潜热，第二部分表示制冷蒸气在冷 凝过程中放出的显热。
（6）液态制冷剂从Tk降至蒸发温度T0释放出的显热Qc1
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T
T
Qh(T ) Tg1 mccvc (T )dT Tg1 mc xconccva (T )dT (Ta2 T Tg1)
Q2(T) Qc
Ta1 T
mc c pc
(T
)dT
Ta1 T
mcxcpa (T )dT
Ta1 T
H
m ads cdx
Ta1 T
c pag
(T )mcdx
吸
附 硅胶—水工质对的解吸温度较低，如超过120℃
式 硅胶将被烧毁，且系统的制冷能力低，与氟石相
制
比，硅胶需要三倍的体积 .
冷
的
工
质
对
氨盐
氯化钙－氨工质对的吸附机理属于化学吸附，其最大的特点是吸附
吸
量大，氯化钙和氨有良好的亲合性，1 mol CaCl2可与8 mol NH3发生 反应生成CaCl2.8NH3，在不同的温度和压力下，CaCl2.8NH3能分别脱去
0 20 40 60 80 100 120 140
(a)活性炭纤维-甲醇
100
吸附制冷p-T-x图
10
(b) 活性炭-甲醇 吸附制冷p-T-x图
0.26 0.02
图2-135
1 0 20 40 60 80 100 120 140
在蒸发过程中: 制冷剂吸收蒸发潜热，由液体蒸发成气体
在冷凝过程中: 制冷剂排放冷凝潜热，由蒸气冷凝成液体
附 （2） 吸附容量大，而且在30-50摄氏度间对温度比较敏感；
式
（3） 再生温度低，活化后吸附量的残余量较少； （4） 吸附热小，循环的经济性高；
制 （5） 与吸附物质间无破坏作用。即吸附剂与吸附质接触后，吸附剂本
冷 身晶格不遭破坏，吸附物也不分解；
的 （6） 吸附速度快，较易达到吸附平衡；
工 （7） 比热容小，热传导性好。可加速吸附脱附过程；
2、吸附与解吸过程
在吸附式制冷系统中吸附和解吸从理论上 来说是 恒压过程
图2-136所示，固体吸附剂受热解吸出制冷 剂，在制冷剂压力达到冷凝压力时即开始解吸冷凝过程，制冷剂被冷凝成液体
Qd A
Qc
C
Qa A
C
E
E
Qe
图2-136: 吸附和解吸过程。 A-吸附器；C-冷凝器；E-蒸发器；Qd-加热显热及脱附热；
Pc
b
Qh
Pe a Qad
Qg
c
Qreg
Qc d
Qreg
Ta2 Tg1
Ta1
Tg2
B
b
Qg
c
Qc Qh
a
d
Qad
Ta2
Tg1
Ta1 Tg2
-1/T
图2-155 连续回热循环系统图
冷却水
PT
冷凝器
节流阀
贮液器
T
风机盘管 T
PT
蒸发器
水泵
Tp
W 加热器
pT
T
T
T
T
T
T
T
T
T
吸附器 A
泵
冷却水
T T T
➢ 吸附式制冷技术的基本工作过程
图1所示，固体吸附剂受热解吸
吸 附
出制冷剂，如图1左侧所示；在制冷 剂压力达到冷凝压力时即开始解吸-冷 凝过程，制冷剂被冷凝成液体；反之
式 当吸附剂受到冷却时，当吸附床压力
制
低于蒸发压力时即能开始吸附蒸汽， 制冷剂液体蒸发，实现吸附-制冷过程。
冷
的 工
由于吸附式制冷是由加热—解吸— 冷凝与冷却—吸附—蒸发制冷
应 近年来为了减少空调等制冷设备的耗电量，利用
用 太阳能进行制冷引起了国内外学者的广泛的兴趣，
并取得了一些初步的成果。
应用系统
吸 附 式 制 冷 的 应 用
1978年，美国沸石动力公司建成第一台以沸石－水 为工质对的间歇式太阳能吸附制冷冰箱。
太阳能吸附式制冷技术
吸 附 式 制 冷 的 应 用
可以利用低品位热源驱动，通过工质对的吸附和解析过程来达到制冷效果 应用：吸附式制冷冰箱、冷藏柜、汽车空调，渔船制冰机
Tg 1
Tg 1
Qh Cvc(T )McdT Cva(T )M adT (2-107)
Ta 2
Ta 2
2）Qg——脱附过程吸收的热量
Tg 2
Tg 2
Tg 2
Qg Cpc(T )M c dT Cpa(T )M a dT Tg1 McH desdx
Tg 1
Tg 1
(2-108)
3）Qc—冷却吸附床带走的显热
exp
k1
x02
expk2
(4-3)
准高斯分布型方程(D-A方程)
x
x0
exp
E
n
(4-3)
这种方程还存在一些缺点：
(1)在压力低时，吸附量不能自动地转化 为Henry定律
(2)特性曲线与温度无关的假说在吸附质 为极性物质时，其误差较大
(3)对表面孔径分布不均匀的情况没有给 出很好的解释
附
4NH3、6NH3、8NH3生成CaCl2.4NH3、CaCl2.2NH3 、CaCl2，同时放出热
式
量，而氨的沸点低,可用于制冰。系统工作压力较高。
制
氯化钙－氨化学反应机理
冷
由于CaCl2 和NH3 在一定的温度、压力条件下发生如下化学反应：
Qc-冷凝热； Qa-冷却显热及吸附热, Qe-制冷量
吸附式制冷能否得到工业应用很大程度上取决于所选用的工质对， 工质对的热力性质对系统性能系数、设备材料、一次性投资等影响很大。 一切固体物质的表面都具有一定的吸附作用，但作为良好的吸附剂应满 足下列条件：
吸 （1） 比表面积大，内部具有网格结构的微孔通道；
三、描述气固相平衡的p-T-x图 图2-135示出了活性炭-甲醇吸附等量线，
其中(a)为活性炭纤维、(b)为活性炭。
四、工质对的热质传递过程
1、蒸发与冷凝过程 在吸附式制冷循环中，制冷剂的蒸发或冷
凝过程是在 恒定的 蒸发温度或冷凝温度下进 行的。
1000 100 10
0.6 0.1
0.05
1000 1
式 吸附热也较低（约1800~2000kJ/kg）,甲醇的低熔点(-
制 98℃),使得系统可用于制冰,活性炭—甲醇工质对的最高解
冷 的
吸温度不能超过150℃，否则甲醇将分解，另外甲醇有毒， 不利于其广泛应用。
工 质
采用活性炭/甲醇作为制冷工质对时，最大的缺点是甲醇与 金属接触时，对其分解有催化作用。甲醇的分解，会导致 系统真空度降低。因此，这类系统在试制和运行初期性能
冷却器 Cooler
T
T
T
T
T
T
吸附器 B 泵
至冷却塔
图2-156 一典型的吸附式空调系统
在连续回热循环中，可采用以下方法计算回热量
T
T
T
Q1 (T ) Qh Tg1 mcc pc (T )dT Tg1 mc xc pa (T )dT Tg1 H m des c dx (Tg1 T Tg2 )
Tg 2
Tg 2
Qc Cvc(T )McdT Cva(T )M a dT
Ta1
Ta1
(2-109)
4）Qad—吸附过程中带走的热量
Ta1
Ta1
Ta1
Ta 2 Te
Qad Cpc(T )McdT Cpa(T )MadT McHadsdx Cpag(T )McxdT
Ta 2
Ta 2
冷
力后基本水平，随压力变化不大，这样，冷凝温度升高对制 冷量和系统COP的影响不大，能使吸附制冷系统在较大的温
的 度范围内冷凝散热而保持高性能，对环境的适应能力强，但
工 该系统蒸发温度大于0℃，不能用于制冰;
质 另外系统是真空系统，对真空密封性要求很高，而蒸发压力 对 低也使得吸附过程较慢。
硅胶—水
的比值，则连续回热循环的回热率A和制冷系数
COP分别为
A Qreg Qhg
COP Qref COPB Qhg Qreg 1 A
我们可以把吸附床冷却过程放出的热量 分为三部分：
1）一部分是吸附床从最高解析温度Tg2降低到 回热温度Treg的过程中被回收 2）一部分在此过程中由于温差传热而损失
Te
对循环的评价可以用COP表示，它在吸附 式循环中的表达式为：
COP Qref Qco Qref Qh Qg Qhg
(2-124)
脱附热和吸附热可由Clausius-Clapeyron
求得
H des
R
A
T Tc
(2-127)
H ads
R
A T Te
（3）连续回热型吸附式制冷循环
LnP
A
Ta 2
0
(2-120)
5）Qref——制冷量
Qref M c Lex
(2-121)
6）Qcond—冷凝过程放出的热量
Tg 2
Qcond M cLex Cpag(T )M cxdT (2-122)
Tg 1
7）Qco——液态制冷剂从Tc降至蒸发温度Te 放出的显热。
Tc
Qco Cvf (T )M cxdT (2-123)
lnP
饱和制冷剂 Xconc
Xdil
Pc
5
Qcond 2 Qg 3
Pe
6
Qeva
Qh
Qc
1 Qad 4
Te
Tc Ta
Tg Ta Tg2 -1/T(1/K)
图2-155 吸附2 式制冷1 循环1 热力图
（2）基本型循环热力计算与分析
如图2-155所示，基本循环涉及7种热量， 分述如下：