太陽能冷管圖5-40所示為一特殊設(shè)計(jì)的太陽能吸附式冷管,它利用固體吸附制冷技術(shù)在一根管子內(nèi)實(shí)現(xiàn)吸附制冷的循環(huán)過程,周期性輸出冷量。
太陽能吸附式冷管的外壁為耐熱好,透過率高和強(qiáng)度高的高硼硅玻璃管,內(nèi)盛分子篩吸附劑和制冷工質(zhì)水。這里吸附劑采用對太陽能具有高吸收率的復(fù)合分子篩材料,其外部涂黑以充分吸收透過玻璃的太陽能。該制冷管分為三段:吸附床段、冷凝段和蒸發(fā)段。白天太陽能加熱吸附床段,脫附出的水蒸氣在冷凝段冷凝,其中冷凝段需要通冷卻水,冷凝的水流入制冷管的底部:晚上,由于自然散熱,吸附床降溫,分子篩重新恢復(fù)吸附能力,冷管底部水蒸發(fā)制冷。所有加熱脫附一冷凝,冷卻一吸附一蒸發(fā)過程均在管內(nèi)完成。劉震炎等的研究表明⑧】,太陽能吸附冷管總太陽能制冷效率可以達(dá)10%一15%,顯然這種冷管具有結(jié)構(gòu)簡單、加工方便、生產(chǎn)成本低、易于批量生產(chǎn)等優(yōu)勢,對于負(fù)壓下工作的制冷劑,玻璃管易于實(shí)現(xiàn)密封且可長期維持較高的真空度。根據(jù)冷量的需要可以方便地組裝相應(yīng)數(shù)量的冷管。
其主要不足是工程化比較困難,模塊化安裝不易,由于它將吸附床、冷凝器和蒸發(fā)器組合在一個腔體內(nèi),工作過程不能按照兩個定容過程和兩個等壓過程工作,其COP會有所下降,制冷量也會有所降低。
圖5-41所示為采用太陽能冷管模塊化的冷/熱水機(jī)【】,太陽能冷管模塊面積為1m,白天解吸冷凝熱通過自然循環(huán)可以將熱量貯存在冷卻水箱中,因而系統(tǒng)可以生產(chǎn)低溫?zé)崴挥捎诶涔艿恼舭l(fā)器被插入到水箱中,晚上吸附制冷可以生產(chǎn)冷凍水,該冷凍水可以轉(zhuǎn)移到貯存水箱中以備制冷應(yīng)用。