Name: experimental system of solar adsorption refrigeration with concentrated collector
Uploaded: 2017-10-18T12:30:00
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Este trabalho de pesquisa foi patrocinado pelo nacional chave básica pesquisa programa da China (No.2015CB251303) e a Fundação Nacional de ciências naturais da China (n. º 51276005).

1. instalação experimental Nota: O sistema de refrigeração de adsorção era composto da cama de adsorção, evaporador, condensador, a bomba de vácuo e o coletor solar calha ( Figura 1). Um dispositivo de rastreamento solar automático com um parabólicos foi fabricado e aplicado no sistema para melhorar a eficiência do coletor solar. O cocho de rastreamento solar automático foi impulsionado pelo dispositivo de engrenagem de sem-fim como mostrado na <stron...

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	<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>

Como um sistema termodinâmico, o desempenho de um dispositivo de refrigeração solar adsorção varia de acordo com o projeto o melhor e o bom funcionamento do sistema. Tanto o fornecimento de calor e o método de resfriamento da cama são importantes para garantir que o sistema funciona bem. Refrigerar de água é preferível ao ar por causa da alta força de transferência de calor de convecção da água de arrefecimento. A pobre condutividade do material adsorvente geralmente determinou a taxa de transferência de ...

Com o problema de depleção do ozônio do vapor tradicional de refrigeração compactada crescendo mais grave, substituindo a tradicional refrigeração com tecnologia verde tornou-se um tema quente nos últimos anos. Entre essas tecnologias verdes, a refrigeração solar adsorção tem atraído muito a atenção dos pesquisadores. Impulsionado por energia térmica de baixa qualidade, o sistema de refrigeração de adsorção tem as vantagens de ser ambientalmente amigável, pequeno e flexível. Este sistema de adsorção pode também ser conduzido com não-energia solar, por exemplo pelo calor waste, dispensado do equipamento térmico ou pelos gases de escape do motor dos veículos, como mencionado por Hu et al. 1
Em uma absorção pelo sistema de arrefecimento, a cama de adsorção é o componente chave. Seu trabalho afeta diretamente o desempenho do sistema inteiro. Portanto, o design da cama adsorção é a questão mais importante, como apontado por Sutuki. 2 há uma década, a cama lisa foi usada principalmente na adsorção de sistema de arrefecimento. 3 , 4 , 5 sem qualquer dispositivo de concentração solar, a temperatura da cama Lisa era geralmente baixa e, portanto, o policial do sistema era insatisfatório. Em contraste, a cama de adsorção tubular melhorou o policial. Foi relatado que a polícia pode chegar a 0,21 na região Subsariana por Ammar Hadj et al 6 além disso, Wang et al. 7 desenvolveu um adsorvente de placa espiral que distinguiu-se pela característica da regeneração de calor contínuo. O projeto novo da cama da adsorção encurtou o tempo de ciclo do sistema. Abu-Eliane et al 8 relatou seu estudo sobre o sistema de refrigeração solar adsorção com um colecionador parabólicos. Seus resultados mostraram o policial do sistema variado de 0,18 a 0,20. El Fadar et al 9 estudou um sistema de refrigeração de adsorção que foi acoplado com uma tubulação de calor e alimentado pelo coletor parabólicos, que mostrou um ótimo policial de 0,18.
Para aumentar a transferência de calor da cama tubular, foram considerados alguns adsorventes de tubos aletados e analisou-se o efeito do realce. Uma cama inovadora que tomou a forma do trocador de calor casco e tubo foi apresentada por Restuccia et al 10. os tubos aletados interno foi revestido com uma camada de zeólito para que a resistência de contato de transferência de calor entre a superfície do metal e o material adsorvente massa poderia ser reduzida. O sistema produziu uma saída de 30-60 W/kg de potência de refrigeração específica no ciclismo tempo de 15 a 20 s... Al Mers et al 11demonstrou que o adsorvente reforçada com aletas de 5-6 pode reduzir significativamente a perda de calor do adsorvente para o ambiente e melhorando o policial em 45%. O efeito de um adsorvente de tubos aletados, sobre o desempenho do sistema solar conduzido também foi estudado por Louajari et al . 12. usando carbono ativado-amônia como o par de trabalho, mostraram que a transferência de massa de ciclismo no adsorvente com barbatanas era maior do que a um sem nadadeiras.
No estudo atual, estudamos experimentalmente um sistema de refrigeração melhorado adsorção solar, no qual aplicou-se um colecionador parabólicos de rastreamento solar e um túnel de arrefecimento interno foi implantado. Com o zeolite SAPO-34/ZSM-5 e o vapor de água como o par de trabalho, o sistema mostrou características interessantes em termos de refrigeração e termodinâmica. A metodologia experimental, bem como os resultados de teste típicos serão apresentados e discutidos neste relatório.

<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

Para melhorar o desempenho de refrigeração solar adsorção, um sistema experimental com um coletor solar de concentração foi criado e investigado. Os principais componentes do sistema foram a cama adsorvente, o condensador, o evaporador, o sistema de refrigeração sub e o coletor solar. Na primeira etapa do experimento, a cama do vapor saturado era aquecida pela radiação solar sob condições fechadas, o que causou a cama de temperatura e pressão para aumentar. Quando a pressão de cama tornou-se alta o suficiente, a cama foi trocada para conectar-se ao condensador, assim, vapor de água fluiu continuamente da cama para o condensador para ser liquefeito. Em seguida, a cama necessário arrefecer após a dessorção. Na condição solar blindado, alcançada pela folha de alumínio, o loop de água circulante foi aberto para a cama. Com a água circula continuamente na cama, o calor armazenado na cama foi pegou e a pressão de cama diminuiu em conformidade. Quando a pressão de cama cair abaixo da pressão de saturação à temperatura de evaporação, foi aberta a válvula para o evaporador. Uma massa de vapor de água, corri para a cama e foi adsorvida pelo material zeólito. Com o maciço vaporização da água no evaporador, o efeito de refrigeração foi gerado por último. O resultado experimental revelou que tanto o COP (coeficiente de desempenho do sistema) e o SCP (potência de refrigeração específica do sistema) de zeólita o SAPO-34 foi maior do que a zeólita ZSM-5, não importa se o tempo de adsorção foi mais ou mais curto. O sistema de zeólita o SAPO-34 gerado um COP máximo de 0,169.

Transferência de massa característica da cama através do processo de adsorção A cama de adsorção é sempre o mais importante componente em um sistema de refrigeração de adsorção, e o calor e a característica de transferência de massa são os principais fatores que afetam o desempenho do sistema inteiro. Analisando a mudança de temperatura registada em cortes transversais como mostrado na Figura 3(painel inferior), é possíve...

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Experimental System of Solar Adsorption Refrigeration with Concentrated Collector

Com a energia solar como a força motriz, um sistema de refrigeração de adsorção romance foi desenvolvido e experimentalmente investigado. Vapor de água e zeólita formaram o par de trabalho do sistema de adsorção. Este manuscrito descreve a configuração de plataforma experimental, o procedimento de operação e os resultados importantes.

Sistema experimental de refrigeração Solar adsorção com coletor de concentrado

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

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