Solar malamig o air conditioning-adsorption refrigeration

Ibahagi ang artikulong ito sa iyong mga kaibigan:

Adsorption solar refrigeration LESBAT: Catherine Hildbrand, Olivier Cherbuin, Julien Mayor. Project Manager: Philippe Dind

Ang layunin ng artikulong ito ay upang ipakilala ka sa prinsipyo ng solar adsorption pagpapalamig na nagbibigay-daan lamang upang makakuha ng malamig na may solar radiation.

Executive Buod

Ang Laboratory ng Solar Enerhiya at physics Bâtiment1 (LESBAT) ng High School of Engineering at Pamamahala ng Canton ng Vaud (HEIG-VD) sa Switzerland ay naging aktibo sa larangan ng renewable enerhiya para sa higit sa dalawang dekada.

Ang pagpapaunlad ng mga refrigerators ng solar adsorption ay isa sa mga pangunahing axes ng applied research sa mga nakaraang taon.

Ang mga sistemang ito ay orihinal na binalak para sa produksyon ng malamig sa di-nakoryente lugar ng mga bansa ng Sahel zone kung saan ang pagpapalamig ay hinahangad para sa konserbasyon ng mga medikal at mga produkto ng pagkain.

Batay sa trabaho natupad sa pamamagitan ng iba't ibang mga koponan ng pananaliksik sa 80 taon nakagawa kami 1999 sa isang demonstration prototype, at iba't ibang laboratoryo modelo upang makamit ang isang solar sorption mas malamig-lamig na ang konstruksiyon ay magagawa sa mga maliliit na serye sa bansa pagbuo.

Sinamahan namin ang aming mga pagpapaunlad sa pamamagitan ng paglipat ng teknolohiya sa Ecological Center Ouagadougou.

Sa artikulong ito, ipinapakita namin ang prinsipyo ng operating ng mga refrigerators ng solar adsorption, mga halimbawa ng mga nakabubuti na pag-unlad pati na rin ang paglipat ng teknolohiya sa Burkina Faso.

Ang pagpopondo para sa pag-unlad na pang-eksperimentong ito ay pangunahing inilaan ng GEBERT RÜF FOUNDATION (Basel - Switzerland).

Bakit ang pagpapalamig ng solar?

Ipanukala ang isang alternatibo at malinis na solusyon para sa pagbuo ng mga bansa upang mag-imbak ng mga gamot at pagkain.

Ang solar air conditioning ay isang alternatibo sa mga sumusunod na solusyon:

  • ang pagsipsip (at non-adsorption) pagpapalamig na din transforms ang mainit sa malamig ngunit na nangangailangan ng mas mataas na temperatura kabilang ang pagkasunog,
  • maginoo pagpapalamig sa pamamagitan ng isang termodinamikong nagpapalamig circuit na ang pump ay pinapatakbo ng isang dyeneretor,
  • electro-solar refrigeration na poses malaking problema ng imbakan ng mga de-koryenteng enerhiya (mga baterya na ang habang-buhay ay lubhang nabawasan ...)

Wala sa mga ito solusyon 3 ganap na nakakatugon sa mga pangangailangan ng mga umuunlad na bansa dahil kumonsumo ang mga ito hydrocarbons (bihirang at mahal sa Africa) at tanggihan ang CO2 o di-tuwirang dumihan share ang teknolohiya na ginagamit (baterya, refrigerants ...).

Ang air adsorption air conditioning gamit ang direktang pag-convert ng solar thermal energy sa malamig, ay walang anumang disadvantages.

Paano gumagana ang solar pagpapalamig sa pamamagitan ng adsorption?

Ang adsorption ay ang kababalaghan na nangyayari kapag nagtatatag ng isang balanse sa pagitan ng isang gas at isang solid.

Ang konsentrasyon ng mga molecule ng gas ay laging mas malaki malapit sa ibabaw ng solid kaysa sa phase ng gas. Kaya, sa anumang solid, ang mga atomo sa ibabaw ay napapailalim sa walang kapantay na puwersa ng atraksyon, patayo sa ibabaw. Ang ekwilibrium ng mga pwersa na ito ay bahagyang naibalik sa pamamagitan ng adsorption ng mga gaseous molecule.

Ito ay madalas na ginagamit bilang isang mag-asawa kapag nagre-refer sa adsorption. Ang mag-asawa ay binubuo ng isang adsorbent (solid) at isang adsorbate (likido na kumikilos bilang nagpapalamig).

Ang mga katawan na ginamit bilang mga adsorbent ay karaniwang mga katawan na may napakalaking panlabas na ibabaw. Maaari naming banggitin ang mga naka-activate na alumina, activate ang mga carbons, silica gels at zeolites. Ang pagpili ng mga adsorbent ay batay sa nais na temperatura sa pangsingaw at ang temperatura na magagamit sa mainit na pinagmulan (solar kolektor).

Ang iba pang bahagi ng mag-asawa (ang adsorbate) ay dapat matugunan ang dalawang mahahalagang kondisyon: magkaroon ng isang mahusay na tago ng init ng pagsingaw at gawin ng mga maliliit na molecule, madaling magamit. Ang mga likido na may mga katangiang ito ay ang tubig, ammonia, methanol at carbon dioxide. Bilang karagdagan sa dalawang kondisyon na ito na may "pisikal" na karakter, kinakailangan na isaalang-alang ang likas na katangian ng likido pati na rin ang pagiging mapanganib nito (flammability, toxicity, ..).

Ginamit ng aming mga application ang activate carbon-methanol, silica gel-water at zeolite-water pairs. Ang paggamit ng mga mag-asawa na ito ay nagpapataw ng isang average na antas ng vacuum (10-3 mbar) upang mabawasan ang pagkakaroon ng mga hindi magagandang gas na maaaring makaabala sa daanan ng mga adsorbate vapors. Ang pag-ikot ay tumatakbo nang paulit-ulit dahil malamig ang ginagawa lamang sa gabi.

Ang mga refrigerator na dinisenyo sa aming mga pagpapaunlad ay may apat na pangunahing elemento:

  • Ang adsorber-sensor: bahagi na naglalaman ng adsorbent na pinainit ng solar radiation, na may epekto ng
    desorption ng adsorbate.
  • Ang pampalapot: ang sangkap na ito ay nagsisilbi upang paliitin ang mga adsorbate vapors na nababalot sa sensor-adsorber.
  • Ang refrigerating chamber: ang sangkap na ito ay ang kapaki-pakinabang na bahagi ng refrigerator, binubuo ng insulated kamara at ang pangsingaw na binubuo ng adsorbate sa likido at solidong form.
  • Ang autonomous valve: Katawan na nagpapahintulot upang paghiwalayin ang mataas na presyon ng bahagi ng mababang bahagi ng presyon. Ang organ na ito na binuo sa LESBAT ay awtomatiko at walang electronics (rehistradong modelo).

Ikot ng operasyon

Ang solar refrigerator ay nagpapatakbo ayon sa isang thermal cycle ng adsorption. Ang pag-ikot
ay maaaring nahahati sa apat na magkakaibang yugto na ipinaliwanag sa ibaba. Ibinibigay din natin sa talahanayang ito ang ikot na kinakatawan sa diagram Clausius-Clapeyron (Ln (P) (presyon) bilang isang function ng (-1 / T) (temperatura)).


Mga Kalamangan / Disadvantages ng adsorption air conditioning

disadvantages:

  • Oras ng (hindi bababa sa) 12h sa pagitan ng produksyon ng mainit at produksyon ng malamig (maaaring ito ay lubos na madaling nalulusaw sa pamamagitan ng buffer accumulators)
  • Kailangang magkaroon ng isang malamig na mapagkukunan (sa gabi) upang makagawa ng "malamig" na pag-aalis ng cycle
  • COP higit sa lahat (humigit-kumulang 1 / 10) mas mababa kaysa sa compressor refrigeration machine (ngunit ito ay talagang mahalaga dahil ang solar source ay halos walang limitasyong?)

kalamangan:

  • Walang pinagkukunan ng enerhiya bukod sa araw (o iba pang pinagmulan ng init, tulad ng pagkawala ng init) ay kinakailangan.
  • Walang mga gumagalaw na bahagi (maliban sa shutter), ang pagpapanatili ay lubos na pinadali.
  • Posibilidad ng paggamit ng mga refrigerant kasing simple ng tubig!
  • COP katumbas makita bahagyang mas mataas na electro-solar air conditioning (photovoltaic panels supplying isang mekanikal nagpapalamig circuit), ang mga disadvantages sa mas mababa (wear at polusyon ng mga baterya, pagpapanatili ...)!

Mga aspeto ng ekonomiya

Ukol sa gastos ng pagmamanupaktura ng isang adsorption solar refrigerator na itinayo gaya ng inilarawan sa artikulong ito, napakahirap na magsalita ng mga numero.

Ang halaga ng isang prototype na binuo sa Switzerland o sa France ay may walang kinalaman sa ang gastos ng isang refrigerator na binuo ng ilang dosenang mga kopya ng isang taon sa Burkina Faso na may kasanayang manggagawa sa bansa (layunin una na naka-target). Ang presyo na ito ay mas drop sa kaso ng mass produksyon sa libu-libong mga kopya sa bawat taon sa isang automated chain dito o sa Africa.



Ang isang merkado pag-aaral 2002 sa Burkina Faso sa pamamagitan ng CEAS-BF ay nagpakita na ang higit sa isang daang solar refrigerator adsorption 300 litro maaaring maipasa sa taong ito at para sa tatlong taon sa mga NGO, mga ospital, hotel at Burkinabe kooperatibang agrikultural sa kondisyon na ang pagbebenta ng presyo ay hindi lalampas 750'000 FCFA (tungkol sa € 1'250).

Ang hamon samakatuwid ay may dalawang bahagi: upang tumugon sa demand ng merkado pagkatapos ng isang pagsisimula ng produksyon sa isang artisanal bilis at upang makagawa nang hindi lumalagpas sa presyo ng pagbebenta na nabanggit sa itaas. Ang kasalukuyang kondisyon ng merkado at ang presyo ng manggagawa ng Burkinabé ay nagpapaisip sa amin na ang CEASBF ay makakapagbigay ng hamong ito.

konklusyon

Ang mga eksperimento na isinasagawa sa larangan ng pagpapadalisay ng solar adsorption sa loob ng LESBAT ay naging posible upang maunawaan ang lahat ng mga paghihirap na likas sa pamamaraan na ito.

Kaya na sa huli ay maaaring magkaanak nang walang naghihirap setbacks ay maaaring ilagay sa alinlangan, ito ay mahalaga upang suportahan ang paglipat ng mga kaalaman sa pagbuo ng bansa sa pamamagitan ng paglikha o pagpapalakas ng mga aktwal na mga kasanayan sa site, tulad ng kami ay sinubukan upang bilang bahagi ng aming pakikipagtulungan sa CEAS-BF.

Ang nakabubuo na evolutions ng ating mga solar refrigerator system ay nagtutuon sa isang makabuluhang pagpapagaan habang pinanatili ang mga palabas. Nakamit ang layuning ito. Ang natitirang bahagi ng proyekto ay naglalayong bumuo ng mga maliliit na malamig na silid. Ito ay isang katanungan ng pagtukoy sa pinakamainam na laki ng kuwarto na isinasaalang-alang ang mga limitadong teknolohikal na naayos ng aming sistema.

Ang adsorption solar refrigeration ay bahagi ng hanay ng mga solusyon sa mga problema sa kapaligiran na nabuo sa pamamagitan ng aming labis na pagkonsumo ng fossil fuels.

Bilang karagdagan, inaasahang mapabuti ang kalidad ng buhay para sa isang malaking bilang ng mga tao, lalo na sa mga bansa ng Sahel, sa pamamagitan ng pagbibigay sa kanila ng access sa konserbasyon ng mga gamot, bakuna at pagkain.

Matuto nang higit pa:
- Ang website ng LESBAT
- I-download ang LESBAT na artikulo sa .pdf na format
- Pangkalahatan at operating prinsipyo
- Mga optimization ng kolektor ng solar
- Solar air conditioning display panel: operasyon
- Solar air conditioning display panel: African collaboration


komento Facebook

Ang mga komento sa 3 tungkol sa "Solar cooling o air conditioning-adsorption refrigeration"

  1. Kamusta Ako ay isang tagapagpananaliksik imbentor para sa environmental sytems, seksyon sa pagpapalamig ko makita ang mga interesanteng paksa dahil ko ang aking sarili naghahanap para sa mga empleyado upang ilantad at gumawa ng isang prototype para sa aking mga ideya maaari kong dalhin sa iyo ng karagdagang, sa sandaling sagutin mo ako ng paalam

    1. Bonjour,
      Ako ay isang mag-aaral ng PhD na interesado ko sa solar air conditioning sa pamamagitan ng adsorption ng isang pabagu-bago ng pisikal na bahagi.
      Merci

-iwan Ng komento

Ang iyong email address ay hindi nai-publish. Mga kinakailangang patlang ay minarkahan *