吸附式制冷讲解
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。
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
空调吸附式制冷技术分析及应用
空调吸附式制冷技术分析及应用我国目前很重视分体式空调的制冷技术，在很多高等院校都设有专业。
而吸附制冷系统采用非氟氯烃类物质作为制冷剂，具有节能、环保、结构简单、无噪音、运行稳定可靠等突出优点，因此受到了国内外制冷界人士越来越多的关注。
本文就吸附制冷的工作原理及吸附制冷技术的研究进展进行简述。
标签：吸附制冷；空调应用吸附制冷的基本原理是：多孔固体吸附剂对某种制冷剂气体具有吸附作用，吸附能力随吸附剂温度的不同而不同。
周期性的冷却和加热吸附剂，使之交替吸附和解吸。
解吸时，释放出制冷剂气体，并在冷凝器内凝为液体；吸附时，蒸发器中的制冷剂液体蒸发，产生冷量。
1.空调吸附制冷技术概述吸附制冷吸附研究主要包括工质对性能、吸附床的传热传质性能和系统循环与结构等几个方面的工作，无论哪一个方面的研究都是以化工和热工理论为基础的，例如传热机理、传质机理等等，限于篇幅，本文从技术发展的角度来概括吸附制冷的研究进展。
1.1吸附工质对性能研究吸附制冷技术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、初投资等影响很大，要根据实际热源的温度选择合适的工质对。
从20世纪80年代初到90年代中期，研究人员为吸附工质对的筛选做了大量的工作，逐渐优化出了几大体系的工质对。
按吸附剂分类的吸附工质对可分为：硅胶体系、沸石分子筛体系、活性炭体系（物理吸附）和金属氯化物体系（化学体系）。
由于化学吸附在经过多次循环后吸附剂会发生变性，因而对几种物理吸附类吸附体系的研究较多。
近几年来，研究人员在吸附工质对方面的研究始终没有停止，从理论和实验两个方面对各种工质对的工作特性进行了广泛的研究。
综合考虑强化吸附剂的传热传质性能，开发出较为理想的、环保型吸附工质对，从根本上改变吸附制冷工业化过程中所面临的实际困难，是推动固体吸附式制冷工业技术早日工业化的关键。
1.2系统循环与结构的研究从工作原理来看，吸附制冷循环可分为间歇型和连续型，间歇型表示制冷是间歇进行的，往往采用一台吸附器；连续型则采用二台或二台以上的吸附器交替运行，可保障连续吸附制冷。
《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
吸附式制冷的工作原理
吸附式制冷的工作原理引言随着人们对环保和节能的关注度不断提高，制冷技术也在不断发展。
吸附式制冷作为一种新兴的制冷技术，因其高效节能和环保的特点受到了广泛的关注。
本文将详细介绍吸附式制冷的工作原理。
概述吸附式制冷是利用吸附剂的吸附和脱附作用实现制冷的一种技术。
与传统的蒸发制冷相比，吸附式制冷具有更高的能效和更低的环境污染。
工作原理吸附式制冷的工作原理可以分为吸附过程、解吸过程和再生过程三个阶段。
吸附过程1.蒸发器：在吸附剂中加热制冷剂，使其转化为气态。
2.吸附器：制冷剂被吸附在吸附剂表面，释放出热量，从而冷却吸附器。
3.冷凝器：通过外部冷却介质使制冷剂重新凝结成液态。
解吸过程1.加热器：吸附剂在加热作用下释放出吸附的制冷剂。
2.蒸发器：制冷剂重新蒸发成气态。
再生过程1.再生器：通过加热过程将吸附剂中的吸附剂脱附，使吸附剂恢复到初始状态。
优点和应用优点1.高效节能：吸附式制冷利用吸附剂的吸附和脱附过程实现制冷，不需要额外的能量供应，大大节约了能源消耗。
2.环保：吸附剂一般选用天然气或环保材料，不会对环境造成污染。
3.稳定性好：吸附剂的选择多样，可以根据不同的工况选择合适的吸附剂，提高系统的稳定性。
应用1.家用制冷：吸附式制冷可以应用在家用制冷领域，如冰箱、空调等，实现高效节能的制冷效果。
2.工业制冷：吸附式制冷可以应用在工业制冷领域，如化工、食品等，满足不同行业的制冷需求。
3.新能源利用：吸附式制冷可以结合太阳能等新能源利用，实现绿色制冷。
前景展望吸附式制冷作为一种高效节能、环保的制冷技术，具有广阔的发展前景。
随着科技的不断进步和人们对环保的追求，吸附式制冷将在未来得到更广泛的应用。
结论吸附式制冷是一种利用吸附剂的吸附和脱附过程实现制冷的技术。
其工作原理包括吸附过程、解吸过程和再生过程三个阶段。
吸附式制冷具有高效节能、环保和稳定性好的优点，在家用制冷、工业制冷和新能源利用等领域具有广阔的应用前景。
吸附制冷技术
吸附制冷技术吸附制冷技术是一种现代的冷却技术，它利用吸附材料与工质产生的物理、化学吸附作用来实现冷却过程。
与传统的制冷技术相比，吸附制冷技术具有能耗低、稳定性好等优点，因此在制冷领域得到了广泛的应用。
本文将从吸附制冷技术的基本原理、工作循环、应用前景等方面进行阐述，旨在加深人们对此技术的了解与认识。
一、吸附制冷技术的基本原理吸附制冷技术的基本原理是在控制温度和压力的条件下，将吸附剂吸附工质，然后利用外部热源升高温度，使吸附剂释放工质，从而在吸收与释放工质的过程中完成冷却。
为了实现这种过程，需要选择合适的吸附剂和工质。
吸附剂通常为一种多孔材料，具有高的表面积和静电荷，可以与工质分子产生物理或化学吸附作用。
常见的吸附剂有活性炭、硅胶、分子筛等。
工质是吸附制冷的核心，它是通过吸附剂与外界交互完成制冷循环的物质。
根据工质类型的不同，吸附制冷可分为化学吸附制冷和物理吸附制冷两种。
化学吸附制冷是指通过水吸收、水解或氢气和氧气形成水和氢物质，从而实现冷却。
它的主要工作循环包括：1. 吸附工质：在低温情况下，吸附剂吸附工质。
2. 加热解除吸附：在较高的温度下，加热吸附剂迫使工质脱离吸附剂。
3. 冷却回收工质：工质被冷凝器冷却并回收了。
4. 再生吸附剂：吸附剂需要再次回到其初始状态。
物理吸附制冷是指通过物理吸附机制使工质与吸附剂相结合，实现冷却。
物理吸附制冷的工作循环与化学吸附制冷相似，只是制冷方式和工质类型的不同。
物理吸附制冷的工质有乙烷、丙烷、甲烷和氢气等。
二、吸附制冷技术的特点与优点1. 噪音低：吸附制冷系统没有压缩机，因此产生的噪音要比传统制冷技术的噪音低。
2. 可以利用太阳能等可再生能源：利用太阳能、风能等可再生能源驱动吸附制冷系统，可以进一步减少碳排放，实现环保目标。
3. 操作简单：吸附制冷技术不需要机械调节和维护。
当控制良好时，它可以实现自动化操作。
4. 维护费用低：吸附制冷系统的零部件很少，因此维护和保养成本很低。
吸附式制冷的制冷原理
吸附式制冷的制冷原理吸附式制冷是一种利用吸附剂对气体份子进行吸附和脱附的原理来实现制冷的技术。
该技术主要应用于低温制冷和低温储能领域。
一、吸附式制冷的基本原理吸附式制冷系统由吸附器、脱附器、蒸发器和冷凝器等组成。
其中，吸附器和脱附器是吸附剂的主要工作区域，蒸发器和冷凝器则是制冷循环的关键部份。
在吸附式制冷系统中，吸附剂是一个关键的组成部份。
吸附剂通常是一种多孔材料，具有高表面积和良好的吸附性能。
常见的吸附剂有活性炭、份子筛和金属有机骨架材料等。
制冷过程中，吸附剂首先处于吸附状态。
当制冷剂通过吸附器时，吸附剂的孔隙结构会吸附制冷剂中的气体份子。
此时，吸附剂会释放出吸附剂内部的热量，使制冷剂的温度降低。
然后，吸附剂将制冷剂输送到脱附器中。
在脱附器中，吸附剂经过加热，释放出吸附剂中吸附的制冷剂份子。
这个过程称为脱附。
脱附过程中，吸附剂会吸收外部的热量，使制冷剂的温度升高。
然后，制冷剂再次进入吸附器，循环进行吸附和脱附过程，从而实现制冷效果。
二、吸附式制冷的工作原理吸附式制冷系统的工作原理可以分为两个主要的循环：吸附循环和脱附循环。
1. 吸附循环在吸附循环中，制冷剂从蒸发器中进入吸附器。
在吸附器中，制冷剂被吸附剂吸附，同时释放出热量。
此时，制冷剂的温度降低，变成低温制冷剂。
然后，低温制冷剂进入脱附器。
2. 脱附循环在脱附循环中，吸附剂通过加热，释放出吸附的制冷剂份子。
这个过程称为脱附。
脱附过程中，吸附剂吸收外部的热量，使制冷剂的温度升高。
然后，制冷剂再次进入吸附器，循环进行吸附和脱附过程。
通过不断循环吸附和脱附过程，吸附式制冷系统可以实现制冷效果。
而且，吸附剂的选择和控制可以根据需要进行调整，以实现不同温度范围的制冷要求。
三、吸附式制冷的优点和应用吸附式制冷技术具有以下几个优点：1. 低温制冷能力强：吸附剂具有高表面积和良好的吸附性能，可以实现较低的制冷温度。
2. 能源效率高：吸附式制冷系统可以利用废热或者低温热源进行制冷，提高能源利用效率。
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
吸收和吸附式制冷
线代表水的特
0
图2-131 氨水溶液的p—t图
图2-133
氨水溶液的h— 图
（3）溶液的h 图
如图2-133为氨水溶液的
图h。
3、液固相平衡
在一定的温度下, 溶质在溶剂中的溶解量是有限的。这时的溶液称为 饱和溶液, 这时的温度称为 结晶温度。图2-134为溴化锂溶液的液固相平 衡图。等质量分数线簇右下方的一条曲线就是溶液的 结晶曲线。
浓度复迭 压力复迭
多种 多效循环
图2-142 多效溴化锂-水吸收式制冷机性能曲
(二)吸收式供热(采暖)循环
溴化锂吸收式 制热技术
溴化锂吸收式冷热水机组 溴化锂吸收式热泵机组
(1)溴化锂吸收式冷热水机组
通常以燃油、燃气为能源。此时机组中的发生器相当于一台溴化 锂溶液锅炉。通过发生器中产生的高温制冷剂加热
如图2-129所示：
➢ 在 压缩式 制冷循环中
利用 压缩机 液化制冷剂蒸气
➢ 在 吸收和吸附式 制冷循环中
利用 液体吸收剂或固体吸附剂 液化制冷剂蒸气
吸收或吸附式制冷与压缩式制冷相比有以下特点：
(1)可以利用各种热能驱动 (2)可以大量节约用电 (3)结构简单，运动部件少，安全可靠 (4)对环境和大气臭氧层无害 (5)热力系数COP低于压缩式制冷循环
f1(V s ) f2 (x) 或 x f ()
D—R 方程：
x
x0
exp
k
2
(2-84)
在实验中存在三种与式(2-84)偏离的形式
x
2
2
x01
exp
k1
x02
expk2
(2-85)
太阳能吸附式制冷系统分析
太阳能吸附式制冷系统分析摘要：吸附式制冷系统利用物理性的变化将热转移，倡导绿色、环保、低碳的系统加快降低碳排放步伐，有利于引导绿色技术创新，提高产业和经济的全球竞争力。
关键词：太阳能空调系统；吸附式制冷0 前言近几年来石油飙涨，节约能源的意识也跟着高涨，一般家庭的全年电费中，空调系统所占比例大约为40％～60％，而办公大楼空调耗电比例约为40％～70％。
也许有人会宿命地以为空调耗电量如此之高是无法改变的事实，再怎么努力也没用，若是牺牲空调质量来达到降低空调耗电量，那是不合现代生活质量要求的作法。
而若是限制空调系统使用来降低空调系统耗电量，那便无法满足生活环境质量；所以我们必须降低空调耗电。
事实上，并没有这么悲观，近几年已经有许多已成熟的技术可用来同时满足空调质量的提升与节约能源或降低空调耗电。
1 研究动机与背景石油高涨替代能源研究与发展、实为当务之急，推动吸附式制冷研究的原因可分为两个方面，一方面在于探索解决能源紧缺的可能途径。
自1973年中东战争引起世界性石油危机以来，能源问题成为了举世瞩目的重大问题。
解决世界能源问题的一个重要途径是有效利用低品位能源，包括可再生能源的开发利用以及各种余热的回收利用。
另一方面，臭氧层的破坏和全球气候变暖，是当前全球所面临的主要的环境问题,所以寻找CFCs和HCFCs等传统制冷剂的替代物(采用天然制冷剂)以及新型制冷方式已成为制冷技术研究的热点。
2 吸附式制冷原理附式制冷原理为利用吸附剂对制冷剂的吸附作用造成制冷剂液体的蒸发,相应产生制冷效应. 吸附式制冷通常包含两个阶段：冷却吸附→蒸发制冷：通过水、空气等热沉带走吸附剂显热与吸附热，完成吸附剂对制冷剂的吸附，制冷剂的蒸发过程实现制冷；加热解吸→冷凝排热：吸附制冷完成后，再利用热能（如太阳能、废热等）提供吸附剂的解吸热，完成吸附剂的再生,解吸出的制冷剂蒸气在冷凝器中释放热量,重新回到液体状态。
吸附式制冷的驱动热源为50℃以上的工业废热和太阳能等低品位热能，同时吸附制冷所采用的制冷剂都是天然制冷剂，如水、氨、甲醇以及氢等，其臭氧层破坏系数(ODP)和温室效应系数(GWP)均为零。
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
太阳能吸附式制冷综述
太阳能吸附式制冷综述学号姓名摘要：介绍了太阳能吸附式制冷的基本原理与特点，对吸附式制冷技术的研究现状做了简要的分析，包括吸附工质对的性能、吸附床强化、系统循环与结构。
在此基础上，介绍了太阳能吸附式制冷的应用，主要应用的方面有低温储粮、制冷与供热联合、吸附式空调。
关键词：吸附式制冷研究现状应用1. 前言随着能源与环境问题与社会经济发展矛盾的日益突出，新能源的发展越来越受到各国的关注，对风能、水能、潮汐能的开发与研究力度不断增加，而这些能源的利用与发展根本上说是离不开太阳的。
在制冷空调领域，太阳能制冷不仅可以减少电力消耗，同时由于没有采用氟氯烃类物质，不会对大气臭氧层产生破坏，属于清洁能源，符合环保要求。
另外，采用太阳能制冷其热量的供给和冷量的需求在季节和数量上高度匹配，在夏季太阳辐射强、气温高，制冷量就越大。
因此，利用太阳能制冷技术对节约常规能源，保护自然环境都具有十分重要的意义。
太阳能固体吸附式制冷技术由于利用了太阳能而减少了对传统能源的使用，井通过使用天然友好的制冷剂从而避免了对环境的破坏。
太阳能固体吸附式制冷具有结构简单、初投资少、运行费用低、无运动部件、噪音小、寿命长且能适用于振动或旋转等场所的优点。
而且，太阳能在时间和地域上的分布特征与制冷空调的用能特征具有高度的匹配性，因此，利用太阳热能驱动的固体吸附式制冷技术的研究具有极大的潜力和优势[1]。
2. 太阳能固体吸附式制冷基本原理固体吸附式制冷是利用固体吸附剂（如沸石、活性炭、氯化钙）对制冷剂（如水、甲醇、氨）的吸附和解吸作用实现制冷循环的，这种吸附与解吸的过程引起压力的变化，相当于制冷压缩机的作用，吸附剂的再生可以在65～200℃下进行，这很适合于太阳能的利用。
吸附式制冷具有结构简单、运行费用低、无噪音、无环境污染、基本不含动力部件，能有效利用低品味热源等一系列有点[2]。
太阳辐射具有间歇性，因而太阳能吸附制冷系统都是以基本循环工作方式运行制冷的，Critoph把太阳能固体吸附式制冷循环描述成四个阶段，即定容加热过程、定压脱附过程、定容冷却过程、定压吸附过程[4]。
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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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。
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？）
太阳能吸附制冷ppt课件
——太阳能吸附制冷
汇报人顺序
1
人工制冷的几种方法及原理
2
根本的吸附制冷循环
3
吸附式制冷的几种优化循环
蒸气紧缩式制冷
紧缩式制冷循环原理图 A 紧缩机 B 冷凝器 C 膨胀
阀 D 蒸发器
蒸气紧缩式制冷技术被广泛运用于空调器、冰箱、冷藏 室、冷库中，运用领域几乎涉及到各个行业
在吸附床中的不同流动方式，实现吸附床吸附与 解吸过程的优化
吸附床1
吸附床2
冷凝器
回质循 环操作 表示图
蒸发器
3.吸附式制冷循环的优化循环
主要分为热量回收循环、质驱动循环、热波循环 3.1热量回收循环。主要有双床回热循环、复叠循环。
ln/ Pa ln/ Pa
1 / K 1 T
活性炭-甲醇
沸石分子筛-水1 / K Nhomakorabea T热量回收循环任务过程
Tads
两级复叠制冷循环温度表示图
3.2质驱动优化循环
质驱动的优化循环是利用吸附质〔制冷剂〕
ln/ Pa
5
23
阀门
p
吸
冷凝器 c
附
6
1
4
床
蒸发器
储液器 pe
阀门
节流阀
系统表示图
物理吸附Claperon图
1 / K 1 T
2.2延续式根本吸附式制冷循环系统
其系统循环普通采用2个以上的吸附床组成多 床操作。其根本表示图如下。
阀门1
吸附床A
冷凝器
阀门4
吸附床B
阀门3
蒸发器
阀门2
储液器
节流阀
双床延续式根本吸附式制冷循环系统
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 ）
吸收式制冷和吸附式制冷
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：K1倚单吸收氏制冲系统循环吸收式制冷的特点: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
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
•
•
•
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)
•
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。
T T
P
T
蒸发器
吸 附 式 制 冷 的 工 作 循 环
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间歇式太阳能吸附式制冷系统
该单元的工作过程简述如下 ： 1．循环早上开始。关闭阀门，处于环境 温度 (丁 一30℃)的
吸附床被太 阳能加热 ，此 时只有少量工质 脱附出来 ， 吸附率近似 常数 ， 而吸 附床 内压力 不断 升高 ，直至 制冷工质在 冷凝温度下的饱和压力 ，此时温度 为 L ． 2．打开 阀门 ，在 恒压条件 下嗣冷工质气 体 不断脱附出 来 ，并在冷凝器 中冷凝 ，冷凝 下来的液体进入蒸发器 ， 与此 同时 ．吸 附床 温度继续升高 至最大值 7 。 3．关 闭阀门 ，此 时 已是傍 晚 ，吸附床 被 冷却 ，内部 压力下降直至相当于蒸发 温度 下 工 质的饱和 压力 ，该 过 程中吸附率也近似不 变 ，最 终温度 。 4．打开阀门 ，蒸发器 中液体 因压强骤减 而沸腾起来 ，从 而开始蒸发嗣冷的过程 ，同 时蒸发出来的气体进入吸附 床被吸附 。该过 程一直进行到第二天早晨 。吸附过 程要 放出 大量的热量 ，它们由冷 却水 或外界空气带走。
节流阀
基本型连续循环的吸附式制冷系统
• 连续型固体吸附式制冷系统有两只吸附 床，两床交替处于吸附状态和解吸状态。
•
运行时，其中一个处于解吸状态，吸
收热量，另一个处于吸附状态，释放热量。
冷却水
PT
节流阀
PT
蒸发器
吸
冷凝器
贮液器
T
风机盘管
T
附
水泵
式
制
W 加热器
冷
Tp
pT
T
T
T
的
T
T
T
T
T
T
T
T
T
工
另外系统是真空系统，对真空密封性要求很高，而蒸发 压力低也使得吸附过程较慢。
硅胶—水
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
氯化钙-氨
• 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量
平板式太阳能吸附式制冷技术
• 平板式吸附制冷系统的特点是吸附床为平板式吸附集热器 结构，吸附器和集热器的功能合二为一。平板式吸附集热 器耐压能力较差，通常不适用于在较高的压力下工作，因 此平板式吸附制冷系统多选用真空状态下工作的吸附工质 对，如活性炭-甲醇，分子筛-水等。
• 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
沸石—水性质稳定，在高温下不起反应，且经多次吸附 —解吸后，吸附性能基本不变，沸石的吸附等温线在超过一 定压力后基本水平，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 的温度范围内冷凝散热而保持高性能，对环境的适应能力强， 但该系统蒸发温度大于0℃，不能用于制冰;
吸附式制冷
主讲人：郝方园
目录
• 1.吸附式制冷的基本原理 • 2.常用的吸附剂 • 3.常用的制冷剂 • 4.常用的吸附式制冷工质对 • 5.吸附式制冷循环的分类 • 6.太阳能吸附式制冷 • 7.吸附式制冷在余热中的利用 • 8.吸附式制冷系统的展望
吸附式制冷的基本原理
• 某些固体物质在一定的温度及压力下，能吸附某 种气体或水蒸气，在另一温度及压力下，又能将 它释放出来。这种吸附与解吸过程引起的压力变 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。
• 整个吸附制冷系统而言，影响最主要的就是吸附床的 传热传质的好坏；并且吸附床的体积比较大也很难使吸附 式制冷系统小型化；以后应该在选用优良的吸附工质对和 设计新型的吸附床的结构和新的制冷循环方面来进一步研 究。
• 技术的发展需要经济的支持，为使吸附式制冷得到更 快的发展，政府部门必须引起重视并且给予支持。
• 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)
• 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。
• 3.氨(NH3) (R-717)
• 氨(NH3)被认为是一种效率最高的天然制冷剂。它是一种 今天仍在使用的“原始”制冷剂。它属于天然工质，不破 坏环境。氨有轻微的毒性，在空气中有燃爆的危险，但它 的刺激性气味使人可以及时发现并处理泄露问题。在吸附 制冷中，主要在制冰场合。
活性炭/甲醇
•
是太阳能吸附制冷中应用最广的工质对。
+ Δ H24 (3)
• CaCl2 ·4N H3 +4 N H3 —— CaCl2 · 8N H3
+ Δ H48 (4)
• 缺点：化学吸附经过多次循环使用后吸附性能将会有所降低。
G.Cacciola和G.Restuccia综合各工质对的
ห้องสมุดไป่ตู้
性能后得出适合不同温区的“研究最成熟的”工 吸 质对（如表2-22）。 附
•
以活性炭为吸附剂、甲醇为制冷剂是目前研究较多的
工质对，吸附解析量较大，所需的解吸温度不高（100℃
左右）， 吸附热也较低（约1800~2000kJ/kg）,甲醇的
低熔点(-98℃),使得系统可用于制冰,活性炭—甲醇工质
对的最高解吸温度不能超过150℃，否则甲醇将分解，另
外甲醇有毒，不利于其广泛应用。
发动机排气温度一般达到450～550℃，考虑露点腐蚀 问题，最终排气温度不低于180℃，一般可以利用的废 热量为总热量的16％左右。
工厂排除的废水或废气的温度也一般在150℃以上，
能合理的利用这些废热也是一种节能的好途径。
吸附式制冷系统的展望
• 吸附式制冷是一种环境友好的节能制冷方式。虽然目 前还处在理论研究阶段，随着工业的发展和研究的深入， 必将会得到广泛的应用。
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 4NH3、6NH3、8NH3生成CaCl2.4NH3、CaCl2.2NH3 、CaCl2，同时放出热 量，而氨的沸点低,可用于制冰。系统工作压力较高。
活性炭的吸附行为
气体吸附
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。
溶液吸附
活性炭就主体而言 为非极性吸附剂，极 易从水溶液中吸附非 极性和长链有机物。 但活性炭表面有含氧 基团，所以对某些极 性物（特别非水体系 中）也有吸附能力
硅胶的物理结构
硅胶的孔结构由组成硅胶的胶态SiO2 质点的大小及其堆积方式决定的。
硅胶的骨架（SiO2)是以硅原子为中心， 氧原子为顶点的Si-O四面体在空间不太 规则的堆积而成的无定形体
硅胶的性能
硅胶的性能是亲水性，其孔径单一而狭窄，由于硅胶表面 烃基产生一定的极性，所以对极性的氧化物如水，醇等均能 形成氢键，其吸附力大，并随极性的增强而增强。硅胶结构 中的烃基是它的吸附中心，一个烃基吸附一个分子的水。其 对水的吸附量大，但缺点是它吸附水分时，放出的吸附热很 大，在常温下吸附能使硅胶的温度上升到100°，并使硅胶粉 碎。
• 固体吸附式制冷主要由吸附器、冷凝器、蒸发 器、节流装置等部件组成
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
• 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;反之当 吸附剂受到冷却时，当吸附床压力低于蒸发压力时即能开 始吸附蒸汽，制冷剂液体蒸发，实现制冷。 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，有蒸气冷凝成液体
•
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非常好，但运行一
段时间后，性能会变差。
沸石---水
沸石—水工质对的解吸温度范围较宽（70~250℃）， 吸 附 热 （ 3200~4200kJ/kg ） 、 蒸 发 潜 热 （ 2400~2600 kJ/kg）均较大;
式
表2-22 比较成熟的工质对及其使用范围
制
冷
的
工
质
对
吸附式制冷循环的分类
• 按工作原理分，吸附式制冷可分为间隙型和连续型，间隙 型表示制冷是间隙进行的，往往采用一台吸附器；连续型 则采用二台或二台以上的吸附器交替运行，可保障连续吸 附制冷。
基本型间歇式吸附式制冷循环
冷凝器 V1
吸附器
储液器
V2 蒸发器
有机物的分子结构 和被吸附的关系
常用的制冷剂的要求
• 单位容积汽化潜热大 • 热稳定性好 • 无污染 • 不易燃 • 无毒 • 分子量小 • 压力范围0.1-0.5MPa(最好在263K到353K的温度范围内
其蒸汽压力接近大气压)
常用制冷剂
• 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
• 应用：吸附式制冷冰箱、冷藏柜、汽车空调，渔船制冰机
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