Name: experimental system of solar adsorption refrigeration with concentrated collector
Uploaded: 2017-10-18T12:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Experimental System of Solar Adsorption Refrigeration with Concentrated Collector at JoVE.com

Dette forskningsarbejde var sponsoreret af den nationale nøgle grundlæggende forskning Program af Kina (No.2015CB251303), og den National Natural Science Foundation of China (nr. 51276005).

1. eksperimentel opsætning Bemærk: adsorption køleanlægget var sammensat af adsorption bed, fordamperen, kondensatoren, vakuumpumpe og solar trug samler ( Figur 1). En automatisk solar tracking-enhed med en parabolsk trug blev fremstillet og anvendt i systemet for at forbedre effektiviteten af solfangeren. Automatiske sol tracking lavpunktet var drevet af orm-gear enhed som vist i figur 2. Enheden bestod af stepper motor, ormen, ...

<ol>
	<li>Hu, P., Yao, J. J., Chen, Z. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Analysis+for+composite+zeolite/foam+aluminum-water+mass+recovery+adsorption+refrigeration+system+driven+by+engine+exhaust+heat.">Analysis for composite zeolite/foam aluminum-water mass recovery adsorption refrigeration system driven by engine exhaust heat.</a> Energ Convers Manage. 50, 255-261 (2009).</li><li>Sutuki, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Application+of+adsorption+cooling+system+to+automobiles.">Application of adsorption cooling system to automobiles.</a> Heat Recov Syst CHP. 4 (13), 335-340 (1993).</li><li>Li, M., Wang, R. Z., Xu, Y. X., Wu, J. Y., Dieng, A. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+study+on+dynamic+performance+analysis+of+a+flat-plate+solar+solid-adsorption+refrigeration+for+icemaker.">Experimental study on dynamic performance analysis of a flat-plate solar solid-adsorption refrigeration for icemaker.</a> Renew Energy. 27, 211-221 (2002).</li><li>Liu, Y. L., Wang, R. Z., Xia, Z. Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+study+on+a+continuous+adsorption+water+chiller+with+novel+design.">Experimental study on a continuous adsorption water chiller with novel design.</a> Int J Refrig. 28 (2), 218-230 (2005).</li><li>Sumathy, K., Li, Z. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experiments+with+solar-powered+adsorption+ice-maker.">Experiments with solar-powered adsorption ice-maker.</a> Renew Energy. 16, 704-707 (1999).</li><li>Hadj Ammar, M. A., Benhaoua, B., Balghouthi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Simulation+of+tubular+adsorber+for+adsorption+refrigeration+system+powered+by+solar+energy+in+sub-Sahara+region+of+Algeria.">Simulation of tubular adsorber for adsorption refrigeration system powered by solar energy in sub-Sahara region of Algeria.</a> Energ Convers Manage. 106, 31-40 (2015).</li><li>Wang, R. Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experiment+on+a+continuous+heat+regenerative+adsorption+refrigerator+using+spiral+plate+heat+exchanger+as+adsorbers.">Experiment on a continuous heat regenerative adsorption refrigerator using spiral plate heat exchanger as adsorbers.</a> Appl Therm Eng. 18, 14-19 (1998).</li><li>Abu-Hamdeh, N. H., Alnefaie, K. A., Almitani, K. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+and+performance+characteristics+of+solar+adsorption+refrigeration+system+using+parabolic+trough+collector:+experimental+and+statistical+optimization+technique.">Design and performance characteristics of solar adsorption refrigeration system using parabolic trough collector: experimental and statistical optimization technique.</a> Energ Convers Manage. 74, 162-170 (2013).</li><li>El Fadar, A., Mimet, A., P&#233;rez-Garc&#237;a, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Study+of+an+adsorption+refrigeration+system+powered+by+parabolic+trough+collector+and+coupled+with+a+heat+pipe.">Study of an adsorption refrigeration system powered by parabolic trough collector and coupled with a heat pipe.</a> Renew Energy. 34, 2271-2279 (2009).</li><li>Restuccia, G., Freni, A., Russo, F., Vasta, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+investigation+of+a+solid+adsorption+chiller+based+on+a+heat+exchanger+coated+with+hydrophobic+zeolite.">Experimental investigation of a solid adsorption chiller based on a heat exchanger coated with hydrophobic zeolite.</a> Appl Therm Eng. 25, 1419-1428 (2005).</li><li>Al Mers, A., Azzabakh, A., Mimet, A., El Kalkha, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Optimal+design+study+of+cylindrical+finned+reactor+for+solar+adsorption+cooling+machine+working+with+activated-ammonia+pair.">Optimal design study of cylindrical finned reactor for solar adsorption cooling machine working with activated-ammonia pair.</a> Appl Therm Eng. 26 (16), 1866-1875 (2006).</li><li>Louajari, M., Mimet, A., Ouammi, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Study+of+the+effect+of+finned+tube+adsorber+on+the+performance+of+solar+driven+adsorption+cooling+machine+using+activated+carbon-ammonia+pair.">Study of the effect of finned tube adsorber on the performance of solar driven adsorption cooling machine using activated carbon-ammonia pair.</a> Appl Energ. 88, 690-698 (2011).</li><li>Mattox, D. M., Kominiak, G. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Deposition+of+semiconductor+films+with+high+solar+absorptivity.">Deposition of semiconductor films with high solar absorptivity.</a> J Vac Sci Technol. 12, 182-185 (1975).</li><li>Du, S. W., Li, X. H., Yuan, Z. X., Du, C. X., Wang, W. C., Liu, Z. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Performance+of+solar+adsorption+refrigeration+in+system+of+SAPO-34+and+ZSM-5+zeolite.">Performance of solar adsorption refrigeration in system of SAPO-34 and ZSM-5 zeolite.</a> Sol Energ. 138, 98-104 (2016).</li><li>Ron, M., Gruen, D., Mendelsohn, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Preparation+and+properties+of+porous+metal+hydride+compacts.">Preparation and properties of porous metal hydride compacts.</a> J. Less- Common Metals. 74 (2), 445-448 (1980).</li><li>Liu, Z. Q., Wu, F., Tan, Z. H., Chen, S., Wang, G. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+experimental+study+of+thermal+conductivity+enhancement+on+solid+adsorption+refrigeration.">An experimental study of thermal conductivity enhancement on solid adsorption refrigeration.</a> Mater Rev. 15 (12), 61-63 (2001).</li><li>Gordeeva, L. G., Freni, A., Restuccia, G., Aristov, Y. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Adsorptive+air+conditioning+systems+driven+by+low+temperature+energy+sources:+choice+of+the+working+pairs.">Adsorptive air conditioning systems driven by low temperature energy sources: choice of the working pairs.</a> J Chem Eng Jpn. 40 (13), 1287-1291 (2007).</li><li>Kakiuchi, H., Shimooka, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Water+vapor+adsorbent+FAM-Z02+and+its+applicability+to+adsorption+heat+pump.">Water vapor adsorbent FAM-Z02 and its applicability to adsorption heat pump.</a> Kagaku Kogaku Ronbun, Jpn. 31 (4), 273-277 (2005).</li><li>Li, X. H., Hou, X. H., Zhang, X., Yuan, Z. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+review+on+development+of+adsorption+cooling-Novel+beds+and+advanced+cycles.">A review on development of adsorption cooling-Novel beds and advanced cycles.</a> Energ Convers Manage. 94, 221-232 (2015).</li></ol>

Som et termodynamisk system afhænger effektiviteten af en solvarme adsorption kølemaskine det optimale design og den korrekte funktion af systemet. Både varmeforsyningen og metoden afkøling af sengen er vigtigt at sikre, at systemet fungerer godt. Vandkøling er foretrukket at luft køling på grund af den høje styrke af konvektion varmeoverførsel af vand. De fattige ledningsevne af den absorberende materiale har normalt bestemmes den begrænsede varme overførselshastighed på sengen. For at forbedre varmeoverfør...

Ozonlaget problemet med traditionelle vapor er komprimeret køle vokser mere alvorlige, erstatte traditionelle køleanlæg med grøn teknologi blevet et varmt emne i de seneste år. Blandt disse grønne teknologier, har solar adsorption køle tiltrukket meget opmærksomhed af forskere. Drevet af lav kvalitet termisk energi, har adsorption køleanlægget fordelene ved at være miljømæssigt venlige, lille og fleksibel. Denne adsorption system kan også være drevet med ikke-solenergi, for eksempel af spildvarme udledes fra termiske udstyr eller ved motorens udstødningsgas fra køretøjer, som nævnt af Hu mfl. 1
I en adsorption kølesystem, er adsorption seng den vigtigste komponent. Dens arbejde berører direkte hele systemets ydeevne. Design af adsorption seng er derfor den vigtigste spørgsmål som påpeget af Sutuki. 2 et årti siden, flad seng var oftest anvendes i adsorption kølesystem. 3 , 4 , 5 uden nogen sol koncentrerer enhed, var flad seng temperaturen som regel lave og dermed BETJENTEN af systemet var utilfredsstillende. Derimod forbedret rørformede adsorption bed betjent. Det blev rapporteret at COP kunne nå 0,21 i Sub Sahara region af Hadj Jørgen et al. 6 Derudover Wang et al. 7 udviklet en spiral plade adsorber, der var kendetegnet ved karakteristiske af kontinuerlig varme regenerering. Romanen design af adsorption bed forkortet procestid for systemet. Abu-Hamdeh et al. 8 rapporteret deres undersøgelse på solar adsorption køleanlæg med en parabolsk trug samler. Deres testresultater viste BETJENTEN af ordningen med varierede fra 0,18 til 0,20. El Fadar et al. 9 studerede en adsorption køle system, der var kombineret med et varmerør og drevet af parabolske trug samler, som viste en optimal betjent af 0,18.
For at forbedre varmeoverførsel af rørformede sengen, ansås for nogle finner tube adsorbere og virkningen af forbedringen blev undersøgt. En innovativ seng, der tog form af varmeveksler shell og rør blev præsenteret af Restuccia et al. 10. den interne finner tube var belagt med et zeolit lag, således at kontaktoverførslen modstand af varme/masse mellem metallets overflade og den absorberende materiale kunne mindskes. Systemet produceres et output på 30-60 W/kg af specifikke kølende effekt på 15-20 s. Al Mers et al. cykling tid 11viste, at de forbedrede adsorber med 5-6 finner væsentligt kunne reducere varmetabet af adsorber stemning og dermed forbedre BETJENTEN med 45%. Effekten af en finner tube adsorber på solar drevet systemets ydeevne blev også undersøgt af Louajari et al. 12. ved hjælp af aktivt kul-ammoniak som arbejdende par, de viste, at cykling masse overførsel i adsorber med finner var større end den ene uden finner.
I den aktuelle undersøgelse studerede vi eksperimentelt en forbedret solar adsorption køle system, hvor en solar tracking parabolsk trug samler blev anvendt og en indre afkøling tunnelen blev indsat. Med SÄPO-34/ZSM-5 zeolit og vanddamp som arbejdende par, systemet viste interessant karakteristika termodynamik og køling. Den eksperimentelle metode samt de typiske testresultater bliver præsenteret og drøftet i denne betænkning.

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>evaporator</td>
			<td>home-made</td>
			<td></td>
			<td>finned heat exchange</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>condenser</td>
			<td>home-made</td>
			<td></td>
			<td>finned heat exchange</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>evaporator water tank</td>
			<td>home-made</td>
			<td></td>
			<td>volume:9L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>condenser water tank</td>
			<td>home-made</td>
			<td></td>
			<td>volume:9L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>vacuum pump</td>
			<td>Beijing Jing Rui Ze Xiang Instrument Co. Ltd.</td>
			<td></td>
			<td>rotation speed:1400 motor pover:370W</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>condenser pressure sensor</td>
			<td>Beijing Li Nuo Tian Sheng Instrument Co. Ltd.</td>
			<td>16P2623</td>
			<td>maximum:2200Pa</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>bed pressure sensor</td>
			<td>Beijing Li Nuo Tian Sheng Instrument Co. Ltd.</td>
			<td></td>
			<td>maximum:2200Pa</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>adsorption bed</td>
			<td>home-made</td>
			<td></td>
			<td>cylundrical glass tube</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>parabolic trough</td>
			<td>home-made</td>
			<td></td>
			<td>high reflective aluminum sheet</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>water pump</td>
			<td>home-made</td>
			<td></td>
			<td>motor pover:250W, water head:8m</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>water tank</td>
			<td>home-made</td>
			<td></td>
			<td>volume:500L</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DRT-2-2 direct solar actinometer</td>
			<td>Beijing Tian Yu De Technology Co. Ltd.</td>
			<td>03140132</td>
			<td>sensitivity:13.257&#956;V/W&#8226;m2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TBQ-2 solar pyranometer</td>
			<td>Jinzhou Sunshine Technology Development Co., Ltd., China</td>
			<td>209079</td>
			<td>sensitivity:12.733&#956;V/W&#8226;m2</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SAPO-34 zeolite</td>
			<td>Langfang Peng Cai Co., Ltd., China</td>
			<td></td>
			<td>20mm in length and 2.2mm in diameter</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ZSM-5 zeolite</td>
			<td>Langfang Peng Cai Co., Ltd., China</td>
			<td></td>
			<td>5.7mm in diameter</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

experimental system of solar adsorption refrigeration with concentrated collector

For at forbedre ydeevnen af solar adsorption køle, var en eksperimentel system med en sol koncentration samler sat op og undersøgt. De vigtigste komponenter i systemet var adsorbent sengen, kondensatoren, fordamperen, de underordnede kølesystem og solfangeren. I det første trin i eksperimentet, blev damp-mættet sengen opvarmet af solens stråler under lukkede forhold, som forårsagede bed temperatur og tryk til at øge. Når sengen pres blev højt nok, sengen blev tændt for at oprette forbindelse til kondensatoren, således vanddamp flød hele tiden fra sengen til kondensatoren til at være flydende. Næste, sengen for at køle ned efter Desorptionen. I sol-beskyttet tilstand, opnået af aluminiumsfolie, åbnede den cirkulerende vand loop til sengen. Med vandet konstant cirkulerer i sengen, den lagrede varme i sengen var tog ud og bed pres faldt i overensstemmelse hermed. Når sengen pres faldt under mætning trykket ved fordampning temperatur, blev ventil til fordamperen åbnet. En masse af vanddamp styrtede ind i sengen og var adsorberet af zeolit materiale. Med den massive fordampning af vand i fordamperen, blev køle effekt genereret endelig. Det eksperimentelle resultat har afsløret, at både COP (koefficient af systemets ydeevne) og SCP (specifikke kølende effekt af systemet) af SÄPO-34 zeolit var større end ZSM-5 zeolit, uanset om adsorption tid var længere eller kortere. En maksimal COP af 0.169 genereret af systemet af SÄPO-34 zeolit.

Masse overførsel karakteristiske seng gennem adsorption proces Adsorption sengen er altid den vigtigste komponent i en adsorption køleanlægget, og den varme og masse overførsel karakteristisk er de vigtigste faktorer, der påvirker ydeevnen af hele systemet. Ved at analysere den optagede temperaturforandringer i tværsnit som vist i figur 3(nederste panel), er det muligt at kende den varme og masse overførsel egenskaber i sengen. <str...

Watch this Scientific Journal Video about Experimental System of Solar Adsorption Refrigeration with Concentrated Collector at JoVE.com

Experimental System of Solar Adsorption Refrigeration with Concentrated Collector

Med solenergi som den drivende kraft, er en roman adsorption køle system blevet udviklet og eksperimentelt undersøgt. Vanddamp og zeolit dannet arbejdende par adsorption system. Dette manuskript beskrives opsætningen af eksperimenterende riggen, operation procedure og de vigtige resultater.

Eksperimentel System af sol Adsorption køle med koncentreret Collector

To improve the performance of solar adsorption refrigeration, an experimental system with a solar concentration collector was set up and investigated. The ...

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Physics

Environment

Unit 1

The Second Law of Thermodynamics

SCIENTISTS IN ACTION

Experimental Protocol for Manipulating Plant-induced Soil Heterogeneity

Eksperimentel protokol til at manipulere Plant-induceret Soil Heterogenitet

Coexistence theory has often treated environmental heterogeneity as being independent of the community composition; however biotic feedbacks such as ...

Experimental Protocol for Biodiesel Production with Isolation of Alkenones as Coproducts from Commercial Isochrysis Algal Biomass

Experimental Protocol for Biodiesel Production with Isolation of Alkenones as Coproducts from Commercial Isochrysis Algal Biomass

Eksperimentel Protokol for Biodiesel Production med Isolering af Alkenones som sam-produkter fra Commercial<em&gt; Isochrysis</em&gt; Algebiomassen

The need to replace petroleum fuels with alternatives from renewable and more environmentally sustainable sources is of growing importance. ...

Experimental Protocol for Detecting Cyanobacteria in Liquid and Solid Samples with an Antibody Microarray Chip

Experimental Protocol for Detecting Cyanobacteria in Liquid and Solid Samples with an Antibody Microarray Chip

Eksperimentel protokol til påvisning<em&gt; Cyanobakterier</em&gt; I flydende og faste Prøver med et antistof mikroarraychippen

Global warming and eutrophication make some aquatic ecosystems behave as true bioreactors that trigger rapid and massive cyanobacterial growth; this has ...

Measuring and Mapping Patterns of Soil Erosion and Deposition Related to Soil Carbonate Concentrations Under Agricultural Management

Måling og kortlægning mønstre af jorderosion og Deposition relateret til jordbunden karbonat koncentrationer Under landbrugsdrift

Spatial patterns of soil erosion and deposition can be inferred from differences in ground elevation mapped at appropriate time increments. Such changes ...

Experimental Protocol for Detecting Mitochondrial Function in Hepatocytes Exposed to Organochlorine Pesticides

Eksperimentel protokol til påvisning af mitokondriel funktion i hepatocytter udsat for organochlorpe pesticider

This paper presents detailed methods on detecting hepatic mitochondrial function for a better understanding the cause of metabolic disorders caused by ...

Experimental Methods of Dust Charging and Mobilization on Surfaces with Exposure to Ultraviolet Radiation or Plasmas

Eksperimentelle metoder til støv opladning og mobilisering på overflader med eksponering for Ultraviolet stråling eller plasmaer

Electrostatic dust transport has been hypothesized to explain a number of observations of unusual planetary phenomena. Here, it is demonstrated using ...

Optimized Procedure for Determining the Adsorption of Phosphonates onto Granular Ferric Hydroxide using a Miniaturized Phosphorus Determination Method

Optimeret Procedure til bestemmelse af Adsorption fosfonater på kornet jern hydroxid ved hjælp af en Miniaturized fosfor bestemmelse metode

This paper introduces a procedure to investigate the adsorption of phosphonates onto iron-containing filter materials, particularly granular ferric ...

The Plant Infection Test: Spray and Wound-Mediated Inoculation with the Plant Pathogen Magnaporthe Grisea

The Plant Infection Test: Spray and Wound-Mediated Inoculation with the Plant Pathogen Magnaporthe Grisea

Plante infektion Test: Spray og sår-medieret podning med plante patogen Magnaporthe Grisea

Plants possess a powerful system to defend themselves against potential threats by pathogenic fungi. For agriculturally important plants, however, current ...

Experimental Study of the Relationship Between Particle Size and Methane Sorption Capacity in Shale

Eksperimentel undersøgelse af forholdet mellem partikelstørrelse og metan Sorption kapacitet i skifer

The amount of adsorbed shale gas is a key parameter used in shale gas resource evaluation and target area selection, and it is also an important standard ...

Preparation of Biomass-based Mesoporous Carbon with Higher Nitrogen-/Oxygen-chelating Adsorption for Cu(II) Through Microwave Pre-Pyrolysis

Preparation of Biomass-based Mesoporous Carbon with Higher Nitrogen-/Oxygen-chelating Adsorption for CuII Through Microwave Pre-Pyrolysis

Forberedelse af biomasse-baserede mesoporøse Carbon med højere kvælstof-/ ilt-chelaterende Adsorption til Cu(II) gennem mikrobølgeovn pre pyrolyse

An environment-friendly technique for synthesizing biomass-based mesoporous activated carbon with high nitrogen-/oxygen-chelating adsorption for Cu(II) is ...