第五节吸附式制冷
知识物件上传—吸附式制冷技术发展
吸附式製冷技術發展熱驅動製冷系統不僅可以利用工業餘熱或回收廢熱驅動，亦可以利用太陽能熱水驅動，在提供工業冷卻與商業空調的需求的同時，有助於提高整體能源的使用效率與善用再生能源，是發展再生能源空調系統最重要的技術發展項目之一，因此熱能驅動製冷技術在國內外，再度受到各國重視與廣泛的討論，如何以政策配合民間推動與落實冷熱電三生系統的應用，以提高整體能源的使用效率，對節能減碳作出貢獻。
固體吸附式製冷系統的驅動熱源溫度較吸收式製冷系統低，被冀望是發展太陽能空調系統的較佳方案，緣此，本文特別以吸附式製冷系統為題，比較說明兩種熱驅動製冷系統的運轉原理與特性，介紹國內外吸附式製冷系統的發展與應用現況，探討現階段推動商業化普及應用的障礙，以及未來可能的技術發展重點。
一、國內技術發展現況溴化鋰-水吸收式製冷系統論及熱驅動製冷系統在空調的應用，首推技術發展與商品成熟度最高的吸收式製冷系統(習稱吸收式冰水機、吸收式冷凍機)，圖1所示為單效應溴化鋰-水吸收式製冷系統的結構與循環示意圖。
吸收式製冷系統的工作流體以水為冷媒、以溴化鋰水溶液為吸收劑，溴化鋰水溶液對水氣具有高度的親合性(吸收力)，因此利用這種特性發展出吸收式製冷系統。
吸收式製冷系統的運轉原理為，當冷媒在蒸發器的低壓下(真空)吸收冰水的熱量蒸發時，使冰水降溫產生製冷效果；蒸發的氣態冷媒被吸收器的溴化鋰溶液所吸收以維持蒸發器的低壓狀態；吸收氣態冷媒的溴化鋰溶液濃度降低，吸收能力也隨著降低，為維持溴化鋰溶液強烈的吸收力，利用溶液泵浦將溴化鋰溶液送到發生器加熱，使溴化鋰溶液的濃度提高以恢復其高度的吸收力；在發生器加熱溴化鋰溶液產生的氣態冷媒被送到冷凝器液化後再送至蒸發器製冷，在發生器提高濃度後的溴化鋰溶液吸收能力提高，被送到吸收器吸收蒸發的氣態冷媒，如此構成連續式的單效應吸收式製冷循環。
圖1 單效應溴化鋰-水吸收式製冷循環密閉式固體吸附製冷系統圖2所示為密閉式固體吸附式製冷系統的結構與循環示意圖。
吸附式制冷物理化学工质对分类及特点
1、吸附式制冷的吸附剂--制冷剂工质对有哪些？1.1理想工质对：吸附制冷工质对应该满足以下的几点要求：（1）吸附容量大;(2)制冷剂的蒸发潜热大,工质对的吸附热小;(3)吸附剂的吸附对温度的变化敏感;(4)吸附等温线比较平坦;(5)具有良好的导热性和扩散性;(6)整个系统能够处于正压的操作;(7)工质对要有良好的化学稳定性以及热稳定性;(8)制冷剂要求无毒性、无腐蚀性、无污染;(9)来源容易,价廉易得、1.2现有工质对吸附剂一般为固体介质,物理吸附常使用分子筛-水、活性炭-甲醇、活性炭-氨等制冷工质对,（分子间范德华力）化学吸附常使用氯化钙-氨、氯化镍-氨、金属氢化物等制冷工质对。
（化学键作用）①以活性炭为吸附剂活性炭一甲醇、活性炭一氨、活性炭--乙醇、活性炭--水、活性炭--R11、活性炭-R12、活性炭一R22、活性炭--R113、活性炭--R114、活性炭一R318等;②以沸石分子筛为吸附剂沸石分子筛一水、沸石分子筛一氨、沸石分子筛一甲醇、沸石分子筛--R11、沸石分子筛-R12、沸石分子筛-R22、沸石分子筛-R114等;③以硅胶为吸附剂硅胶-水、硅胶--甲醇、硅胶一二氧化硫、硅胶一丙酮、硅胶-乙醇、硅胶-二乙基胺;④以无机盐为吸附剂氯化钙一氨、氯化锶一氨、硫氰酸钠--氨、氯化银一氨、氯化锰一氨等。
（化学吸附）2、物理式吸附的特点是什么，在暖通空调行业的应用有哪些？物理吸附是借助分子间力，吸附力弱，吸附热小(8～20kJ/mol)，接近于气体的液化热，且是可逆的，无选择性，分子量越大越容易发生，吸附稳定性不高，吸附与解吸速率都很快，可单分子层或多分子层吸附，不需要活化能。
制冷工质对：分子筛-水、活性炭-甲醇、活性炭-氨等2.1以活性炭为吸附剂的工质对优点：活性炭具有非极性的表面，为疏水性和亲有机物的吸附剂，具有高度多孔结构，大比表面积。
它的吸附容量大，解吸容易，化学稳定性和热稳定性好，长期操作后仍能基本保持原有的吸附性能，已被广泛应用。
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。
第五节-吸附式制冷
制冷循环的种类
吸附式制冷
• 1、吸附制冷定义：
某些固体物质在一定的温度及压力下，
能吸附某种气体或水蒸汽，在另一温度及
压力下，又能将它释放出来。这种吸附与
解吸的过程引起的压力变化，相当于制冷
压缩机的作用。固体吸附制冷就是根据这
一原理来实现的。
吸附式制冷
➢ 吸附：物质内部的分子和周围分子有互
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
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
吸附式制冷
，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？）
（2）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 ）
吸附式制冷
吸附制冷技术的应用
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、蒸发器和阀门等构成。
工作过程由热解吸和冷却吸附组成。
基本循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
吸收式制冷ppt-课件
浓溶液浓度ξr
q (h －h )=(q －q )(h －h ) 措施：在冷剂水管道上装设温度继电器，在冷媒水管道上装设压力继电器或压差继电器。
图5-13 溴化锂溶液m的,表f 面张力7
2
m,f m,d 4 8
6 提高溴化锂吸收式制冷机性能的途经
h =(1－1/a)(h －h )＋h 7 4 8 2 要求与蒸汽压缩式制冷基本相同，应具有较大的单位容积制冷量，工作压力不应太高或太低，价廉，无毒，不爆炸和不腐蚀等性质
水
剂
液
回水
回
水
回
路回
路
回
路
路
路
a）单效冷水机组的循环流程
b）单效制冷循环
图5-15 单效蒸汽型溴化锂吸收式冷水机组的循环流程
3)单效蒸汽型溴化锂吸收式 冷水机组的循环流程图
循环流程图中包括：
热冷
冷
冷
溶源却水剂来自液回水回
水
回
路回
路
回
路
路
路
溶液回路包括下列过程：
（1）稀溶液经溶液热交换器的加 热升温过程
设计参数的选定
❖ 吸收器出口水温tw1和冷凝器出口水温tw2； 总温升一般取7～9℃； tw1=tw+△tw1 ℃ ； tw2=tw+△tw1＋△tw2 ℃
❖ 冷凝温度tk和冷凝压力pk 冷凝温度一般较冷却水出口温度高2～5 ℃； tk=tw2+(2～5 ) ℃；pk=f(tk)；
❖ 蒸发温度t0及蒸发压力p0 蒸发温度一般较冷媒水出口温度tx’低2～4 ℃ t0=tx’－(2～4 ) ℃；p0=f(t0)；
t8=t2+(15~25) ℃
《太阳能吸附制冷》课件
尽管太阳能吸附制冷技术具有许多优点，但也存在一些限制。例如，该技术的制 冷量较小，难以满足大规模制冷需求；同时，该技术的运行效率受到天气、地理 位置等因素的影响，需要进一步完善和改进。
02
太阳能吸附制冷系统的组成
集热器部分
01
02
03
集热器类型
平板集热器、真空管集热 器、聚焦型集热器等。
制冷效应的产生与控制
制冷效应的产生
在解吸过程中，气体分子带走热量，使吸附剂温度降低。通 过适当的热能传递和控制，可以降低冷凝器的温度，从而实 现制冷效应。
制冷效应的控制
为了实现高效的制冷效果，需要控制解吸过程的温度和压力 ，以及冷凝器的温度和压力。同时，还需要考虑系统的能量 平衡和效率，以及环境因素的影响。
吸附剂与制冷剂部分
吸附剂种类
常用的吸附剂包括活性炭-甲醇、硅胶-水等。
制冷剂类型
常用的制冷剂包括氨、水、丙烷等。
吸附剂与制冷剂的选择原则
根据系统需求选择合适的吸附剂和制冷剂，需考虑其性能、安全性 等因素。
03
太阳能吸附制冷系统的运行过 程
吸附与解吸过程
吸附过程
在太阳能吸附制冷系统中，吸附剂通过吸收太阳辐射能升温，并与被吸附的气 体分子进行热交换，使气体分子被吸附在吸附剂表面，从而将太阳能转化为热 能。
《太阳能吸附制冷》PPT课件
目 录
• 太阳能吸附制冷技术简介 • 太阳能吸附制冷系统的组成 • 太阳能吸附制冷系统的运行过程 • 太阳能吸附制冷系统的设计与优化 • 太阳能吸附制冷系统的应用与实例 • 太阳能吸附制冷技术的未来发展与挑战
01
太阳能吸附制冷技术简介
技术背景与历史
太阳能利用的历史
制冷与低温技术原理—第5章 吸收式制冷循环(氨水)
•1a-1 进入精馏塔的浓溶液被加热的过程； •1-2 浓溶液在发生段的加热汽化过程； •3’’-1’’ 提馏段的热交换过程； •1’’-5’’ 精馏段热质交换过程，含水氨蒸气浓度进一步提高； •5’’-6 冷剂氨蒸气在冷凝器中的冷凝过程； •6-6a 冷剂氨蒸气在过冷器中的过冷过程； •6a-7 6点状态的过冷液体经节流阀节流到p0 压力， 其湿蒸气达到点7状态的节流过程； •7-8 蒸发器中的蒸发过程；
4. 扩散-吸收式制冷机。
课外阅读
单级可达-30℃ 多级最低可达 -55~-60℃
qk h6 h6a h8a h8
循环系统的热平衡关系：
q0 qh q k qa q R
循环的热力系数：
q0 qh
一般热力系数的范围在0.3—0.4之间。
5.2.4 其他形式的吸收式制冷机
1. 双级氨吸收式制冷循环；
2. 复合吸收式制冷循环；
3. GAX吸收制冷循环；
5.2.2 氨水吸收式制冷循环的h-w图（含过冷器）
pk p0
2 ’’ 3 ’’ 1 ’’ 8a 8 h
5 ’’
8 ’’ ’’ 7
pk p0
2
1
1a 4 a
6 6a-7 8
’
4 8’a
w ‘a w ‘r
7’ w ‘’r
w
5.2.2 氨水吸收式制冷循环的h-w图（不含过冷器）
pk p0 2 ’’ 3 ’’ 1 ’’
5.2.2 氨水吸收式制冷循环的h-w图
氨水吸收式制冷机工作循环的热力过程：
点2状态的饱和稀溶液，由发生器引出后经历热力过程； •2-2a 发生段底部引出液在溶液热交换器中的降温过程； •2a-3 降温后的引出液的节流过程（2a和3点重合）； •3-8a’ 稀溶液进入吸收器后的吸收过程； 点4状态的浓溶液经溶液泵提升到pk压力，达到点4a状态, 升压过程其浓度和焓值均不变（点4a和4重合）。
吸附式制冷国内外研究概况
吸附式制冷国内外研究概况吸附式制冷（Adsorption Refrigeration）是一种基于物质吸附或脱附过程实现制冷的技术。
相对于传统的压缩式制冷，吸附式制冷具有低温工作、无噪音、无振动和更环保的特点，因此在一些特殊的领域得到了广泛的研究和应用。
国内吸附式制冷的研究起步较晚，但近年来取得了快速的发展。
国内的研究主要集中在吸附材料的开发和优化、制冷系统的设计和优化以及吸附式制冷系统在特定领域的应用等方面。
在吸附材料的研究中，许多国内研究团队致力于合成新型吸附剂，如金属有机框架材料（MOFs）和直链烷烃等。
这些材料具有高吸附容量、高吸附速率和良好的热稳定性，适用于吸附式制冷系统的制冷剂吸附和脱附过程。
在制冷系统的设计和优化方面，一些研究团队提出了新型的循环模式和系统结构，如多级循环和混合制冷等，以提高制冷效果和节能。
国外吸附式制冷的研究相对较早，取得了较为突出的成绩。
发达国家如美国、日本和德国在吸附式制冷研究中处于领先地位。
美国的研究主要集中在新型吸附剂的开发和制冷系统的优化。
例如，美国能源部（DOE）资助了一系列吸附合金材料的研究项目，通过合金化改善吸附材料的稳定性和吸附性能。
日本的研究主要关注于吸附式制冷系统在太阳能、地热和废热能利用等领域的应用。
日本的研究团队利用太阳能或其他低品位热源驱动吸附式制冷系统，实现了低温制冷的可持续供应。
德国的研究主要侧重于制冷系统的优化和集成。
德国的研究团队开发了多种新型系统结构，如吸附/蒸发混合循环和复合吸附/压缩循环等。
总的来说，吸附式制冷在国内外均受到了广泛的研究关注。
国内的研究主要集中在吸附材料的合成和吸附式制冷系统的设计和优化，而国外的研究则更加注重吸附式制冷系统在特定领域的应用和集成。
随着对环境友好和节能的需求不断增加，吸附式制冷将有更广泛的应用前景，并在未来的研究中得到更多的关注和投入。
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。
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。
太阳能吸附式制冷
5.吸附式与吸收式比较
吸附式制冷和吸收式制冷是两种很相近的制冷方式，这里 有必要比较一下它们的相同之处和不同之处，从中可能获取 一些信息，为什么吸收式制冷系统已经形成产业化而吸附式 制冷系统尚未形成较大的产业。 相似之处：原理，工质的环保 ，能量来源 相异之处：安全性，传质差 别，蒸气通道和制冷量
活性炭-甲醇，活性炭-氨制冷工质对等，化学吸附常使用 氯化钙-氨，氯化镍-氨等制冷工质对。这些工质都是天然 工质，大部分对环境无害，比较环保。 三.能量的来源上，两者都可利用热能，特别是低品位的 热能驱动，所以太阳能是个不错的选择，无污染，制冷 系统本身仅需要极少的电量，因此也省电。这两种制冷 方式为节省能源提供了可行的技术手段。
六.蒸气通道上，吸收式制冷循环是一个连续的制冷过程， 发生器与冷凝器，吸收器与蒸发器之间，气流的通道的截面 面积比较大，对制冷剂蒸气的阻力很小，制冷剂蒸气在流动 中的压力损失对整个制冷过程影响不大．但是在吸附式制冷 系统中，由于工作的间歇性，往往需要多台吸附床同时工作 ，这个过程中需要进行管路切换，制冷剂蒸气管路阻力较大， 对制冷量较大的机组影响很大，降低制冷效果。 七.制冷量上，目前吸收式制冷机的制冷量小则几十千瓦， 大则数千千瓦，民用性相对比较差，比较适用于企事业单 位和大型的场所；由于不同功率机组的配件成本相差不大， 成本主要花在传热管的耗材上，机组制冷量越大，单位制冷
脱附：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。
2.现行制冷方式的不足
臭氧层空洞问题。以前制冷机广泛采用氯氟烃类制冷剂简称 CFC，HCFC，它们会催化分解臭氧，削弱对紫外线的阻挡， 威胁人类健康。我国已在《蒙特利尔议定书》上签字，要取消 这中制冷剂的使用还是任重而道远。 温室效应问题。常规高能耗的制冷需求引起电力紧张，各地兴 建各类发电站，火力占主要，大量烧煤增排CO2引起温室效应， 对环境造成严重影响。CFC也是引起温室效应的气体。 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。
吸收式制冷的工作原理
吸收式制冷的工作原理
吸收式制冷是一种利用吸收剂和冷凝剂的相互作用来实现制冷的技术。
它的工作原理主要包括吸收、蒸发、冷凝和膨胀等过程。
在吸收式制冷循环中，吸收剂和冷凝剂之间通过吸收和释放的热量来完成制冷过程。
首先，制冷循环开始于蒸发器中。
在蒸发器中，吸收剂从液态转化为气态，吸收剂吸收外部环境的热量，使得蒸发器中的温度降低。
这一过程使得蒸发器中的制冷剂（一般为水）蒸发，从而吸收了周围的热量，达到了制冷的效果。
接着，气态的吸收剂和制冷剂混合进入吸收器。
在吸收器中，吸收剂与冷凝剂发生化学反应，吸收制冷剂并释放热量。
这一过程使得吸收剂重新转化为液态，而冷凝剂则吸收了大量的热量。
然后，混合物进入冷凝器。
在冷凝器中，冷凝剂释放热量，使得混合物中的制冷剂重新凝结为液态，并且冷凝剂也因为释放了热量而升温。
最后，液态的制冷剂和吸收剂通过膨胀阀进入蒸发器，重新开始制冷循环。
整个制冷循环过程中，吸收剂和冷凝剂之间不断地进行吸收和释放热量的过程，从而实现了制冷效果。
吸收式制冷的工作原理相对于传统的压缩式制冷更加节能环保。
因为吸收剂和冷凝剂之间的化学反应过程中，不需要大量的机械设备来完成制冷过程，减少了能源的消耗。
同时，吸收式制冷也可以利用可再生能源来提供热量，使得整个制冷过程更加环保。
总的来说，吸收式制冷的工作原理是利用吸收剂和冷凝剂之间的相互作用来实现制冷效果。
通过吸收、蒸发、冷凝和膨胀等过程，吸收式制冷技术实现了高效节能的制冷效果，为现代制冷技术的发展提供了新的方向。
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？）
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。
吸附式制冷
影响活性氧化铝吸附性能的主要因素
颗粒粒径 原水PH值 原水初始氟浓度 原水碱度 砷的影响
活性炭(activated carbon)
（活性炭主成分除了碳以外还有氧、氢以及少量灰分。）
蜂 窝 活 性 炭
木质柱状活性炭
椰壳活性炭
木质活性炭 活 性 炭 纤 维
活性炭的吸附行为
气体吸附
溶液吸附
当气体的相对压力 适宜时，在活性炭的 中孔内可发生毛细凝 结，大孔则是单层或 多层吸附，微孔的吸 附机制是微孔填充。 对活性炭吸附起主要 作用的是由微孔提供 的巨大表面积。
常用制冷剂
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1.水(R-718)
水无毒、无污染，不可燃、来源丰富。是一种 天然制冷剂. 它能很好的满足上述制冷剂的要求 但它对于蒸发温度低于0°的场合是不适用的， 因为低于0°后水会结冰，造成管路破坏。
• 2.二氧化碳 (CO2) (R-744)
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二氧化碳(CO2)是一种天然制冷剂. 它在19世纪末20世 纪初停止使用，现在正在研究重新对它的使用。用于蒸气 压缩循环正位移压缩机。在32℃ 时CO2的冷凝压力超过 6MPA，这是一个挑战。而且，CO2的临界点很低，能效 差。尽管如此，仍可能有一些应用，如复叠制冷，CO2将 是有用的。
太阳能吸附制冷技术的总结和展望
太阳能制冷的效率比较低，难以与其它形势的 制冷相比。因此，商业化利用仍有较大的差距。 为加快商业化进程，如下工作必须进一步加强： 保持吸附制冷的稳定性； 提高发生器的集热效率； 优化设计太阳能驱动的吸附式制冷系统的 主要部 件，以实现系统的最优匹配； 深入制冷材料的研究。
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P
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蒸发器
吸 附 式 制 冷 的 工 作 循 环
吸附式制冷技术详解PPT学习教案
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双效复叠式循环
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五、固体吸附式制冷应用进展
1、太阳能固体吸附式制冷技术 太阳辐射能：5.57x1018MJ／年＝190xl04亿吨标准煤＝能源消费总量
p ↑ 、T ↓ ，→吸附量↑， →通过降低压力或 提高温度达到脱附目的
吸附剂对不同的气体有不同的吸附作用， 具有选择性
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吸附过程
物理吸附：吸附剂和吸附质表面的作用力为 分子间引力 (Van Der Waals)
吸附作用比较弱，吸附量比较小
对吸附质气体一般无选择性
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1、吸附工质对
对吸附剂的要求
吸附量大 吸附容量对温度变化敏感 吸附剂与吸附质相容
对吸附质（制冷剂）的要求
单位体积蒸发潜热大 合适的冰点 适当的饱和蒸汽压 无毒、不可燃、无腐蚀性；良好的热稳定性
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常用的吸附工质对
物理吸附工质对：
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常用的吸附工质对
氯化钙/氯化锶－氨工质对
氨系统为正压力系统
轻微泄漏不会导致系统失灵 压力系统有助于传热传质，可以有效缩短周期
氨的蒸发潜热大，蒸发制冷量很大 氨可以适应较高的热源温度
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常用的吸附工质对
氯化钙－甲醇工质对
冰点较低，蒸发潜热较大 吸附量相对较小 甲醇为真空系统，因此系统的密封要求高 甲醇有毒
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