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吸附式冷水机

吸附式冷水机
吸附式冷水机
Anonim

吸附式冷却器,任何旨在通过吸附来冷却内部空间的设备,该过程使用固体物质将与其接触的气体或溶液分子吸引到其表面。代替使用大量电能,吸附式冷却器中的冷却过程由水的蒸发和冷凝驱动。吸附式冷却器提供了传统制冷和空调的节能替代方案,因为驱动冷却系统的能量来自被废热加热的水,例如工业过程中产生的废气或蒸汽,或太阳能电池板或其他设备直接产生的热量。

吸附冷却器和更常规的压缩机冷却单元都使用沸点非常低的液态制冷剂。在两个装置中,当制冷剂沸腾和蒸发时,它都会带走一些热量,从而提供冷却。(效果类似于人因出汗而变得凉爽。)但是,这两种设备的区别在于,它们如何将制冷剂从气体转换回液体并重复循环。压缩机冷却装置耗能更多。它使用电动压缩机来增加气体压力。相比之下,由蒸发器,两个吸附室和冷凝器组成的吸附冷却器无需使用任何活动部件即可将气体加热回液体。两个吸附室都装有硅胶(吸附剂通常是溴化锂),水是制冷剂。在一个腔室中,该凝胶充当蒸发器中水的载体材料。凝胶还降低了蒸发器内部的湿度,从而使水制冷剂在低温下蒸发。(此外,某些蒸发器内的大气压可保持较低水平,以大大降低水的蒸发点,有时可低至2°C [36°F]。)由于蒸发器中的水分子经历了从从液体变成气体,从系统中除去热量,这降低了剩余水的温度,并将水冷却后用于冷却应用。

水蒸气和热量通过阀门从第一吸附室中的凝胶中除去,该阀门通向装有液体冷却水的冷凝器。来自第二吸附室的水蒸气(其目的是使被废热加热的水循环通过凝胶)也连接至冷凝器。第二个吸附室中的温水将水蒸气添加到冷凝器中,在冷凝器中冷凝并将其能量释放到冷却水中。在冷凝器内部,冷却水从两个腔室接收热量,并且大部分水蒸气变成液态水,液态水可以通过膨胀阀排出或进入蒸发器内部的冷却水回路。

吸附冷却背后的技术可以追溯到19世纪中叶,当时法国科学家费迪南德·卡雷(FerdinandCarré)发明了一种类似的系统,称为吸收式制冷,该系统使用水和氨。随后进行了其他设计,包括1928年由德国出生的美国物理学家爱因斯坦和他的前学生匈牙利裔美国物理学家Leo Szilard首次申请专利。该设备的高昂能源成本,1929年大萧条的爆发以及1930年氟利昂(压缩机制冷装置的关键部件)的问世,都阻碍了爱因斯坦-希尔拉德冷水机的公众接受。

吸附式和吸收式冷却器已经越来越多地被推广为低能耗,安静且环保的压缩机替代品。它们不排放温室气体,也不使用氯氟烃或氢氯氟烃制冷剂,也不消耗大量电能或向大气或水道排放大量热量。吸附式冷却器仅需很少的电力就可以运行,因此消耗的电能很少。因此,它们是在电力成本高昂或难以获得,压缩机噪声可能会分散注意力以及热源容易获得的地方的热门选择。