吸附式制冷

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。

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。

吸附式制冷国内外研究概况及市场前景国内外研究吸附制冷的重点：国内外的研究主要集中在吸附床的制作和机组控制的设计上，发生器是组成吸附制冷的核心部件，发生器的效率高低直接决定了机组的制冷效率。

一、发生器是由添加了吸附剂的吸附床组成的，吸附床的结构、材质，研究者通过降低吸附床重量、降低传热热阻、加大换热面积来提高吸附床的导热性。

另外，吸附剂的布置、灌装、活化工艺是制作吸附床的关键。

总之达到传热、传质的最佳结合是研究吸附床的最终目的。

传质、传热相互矛盾，所以研究者都在通过各种工艺手段实现两者的完美统一。

二、控制系统也是国内外研究吸附制冷的厂家重点研究的一项内容。

包括安全使用的安全保护装置、自动调节装置。

安全使用是前提，热变冷的机组由于受到加热的原因，系统处在高压状态，安全显得十分重要，所以在控制上必须优先考虑。

由于余热不稳定，所以要有自动控制的自动调节系统，根据外界的热源变化情况随时调节切换时间，达到加热与冷却的最佳配合，达到物质、能量的合理回收，回热、回质的合理回收可以大大提高机组效率。

研究余热驱动吸附制冷技术的必要性我国工业余热回收的现状：当前我国中高温余热利用技术普及率不高，低温余热利用由于技术不成熟基本废弃。

因此，推进工业节能减排工作，一方面要进一步推广普及中高温余热利用技术，另一方面要积极推广吸附制冷机组在高、中、低温余热制冷技术在工程方面的应用，这样将对提高余热利用率、实现节能减排起到重要作用。

我国工业余热资源丰富我国工业领域能源消耗量约占全国能源消耗总量的70%，主要工业产品单位能耗平均比国际先进水平高出30%左右。

除了生产工艺相对落后、产业结构不合理的因素外，工业余热利用率低是造成能耗高的重要原因，我国能源利用率仅为33% 左右，比发达国家低约10%，至少50%的工业耗能以各种形式的余热被直接废弃。

因此从另一角度看，我国工业余热资源丰富，广泛存在于工业各行业生产过程中，余热资源约占其燃料消耗总量的17%~67% ，其中可回收率达60%，余热利用率提升空间大，节能潜力巨大。

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。

水汽吸附制冷的工作原理与性能分析随着环境污染和能源资源的日益匮乏，对于高效、清洁能源的需求也越来越迫切。

在这样的背景下，水汽吸附制冷技术应运而生。

本文将详细介绍水汽吸附制冷的工作原理，并对其性能进行深入分析。

一、工作原理水汽吸附制冷技术是基于物质吸附-解吸周期变化的制冷循环。

其工作原理可以概括为以下几个步骤：1. 吸附：在吸附器中，水分子与吸附剂表面相互作用，吸附剂通过孔隙结构吸附水分子，释放出吸附剂的热量。

2. 加热：吸附器中的吸附剂经过加热，使吸附剂内的水分子脱附，形成水蒸气。

3. 冷却：水蒸气通过冷凝器冷却，变成液体，同时释放出冷量。

4. 再生：吸附剂中的水分子通过加热蒸发和冷凝的过程得到再生，使吸附剂重新回到吸附状态，为下一个吸附周期做准备。

通过以上循环反复进行，系统可以实现制冷效果。

二、性能分析水汽吸附制冷系统具有一系列优越的性能特点，如下所示：1. 环保性：水汽吸附制冷技术不使用氟利昂等臭氧层破坏物质，对环境污染较小，符合当今绿色环保的发展趋势。

2. 高效节能：相比传统制冷技术，水汽吸附制冷系统具有更高的能量效率和制冷性能。

吸附剂的再生过程只需要热能即可完成，可以利用太阳能、废热等可再生能源进行再生，实现能源的可持续利用。

3. 温度范围广：水汽吸附制冷系统可以在较低的温度下工作，制冷范围一般介于-20°C至10°C之间，适用于多种场合，如制冷、冷冻和空调等。

4. 稳定性强：由于水汽吸附制冷系统的工作原理相对简单，并且不涉及机械运动，因此系统的稳定性较高，使用寿命较长。

然而，水汽吸附制冷技术也存在一些不足之处，例如：1. 对湿度依赖性：水汽吸附制冷系统的制冷效果会受到周围湿度的影响，湿度越高，制冷性能越好。

因此，在干燥环境下系统的制冷效果较差。

2. 吸附剂选择受限：吸附剂的选择对系统性能影响较大，需要寻找性能优良、价格合理的吸附剂，目前还没有找到一种理想的吸附剂。

三、应用前景水汽吸附制冷技术具有广阔的应用前景。

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。