小型太阳能吸附制冷空调设计+CAD图纸(6)
远高于吸附式制冷，吸附式制冷才开始淡出人们的视野[12]
。直到上个世纪 70 年代出现
经济危机，人们加强了对可在生能源相关技术的研发，进入到上个世纪九十年代人们意
识到氟利昂对大气臭氧层的破坏和二氧化碳所引起的温室效应严重威胁人类的生存与发
展，此时可持续发展成为人类的共识，吸附式制剂技术得到了重视，为吸附式制冷技术
发展提供了契机。
2.1 吸附现象
吸附过程可以被归类为是物理吸附或化学上的力引起的吸附[13]
。物理吸附靠的是
分子之间的范德瓦尔斯力，所以不管在什么吸附剂表面上都可以发生物理吸附，也就是
说物理吸附没有选择性。而化学吸附可以被看作化学反应，所以化学吸附式有选择性的。
发生物理吸附，当范德华力吸附分子绑定固相，这些分子间的作用力和液体表面的分子
键的那些是一样的。被物理吸附到固体的分子，可以通过施加热释放，因此，这个过程
是可逆的。发生化学吸附时，吸附分子和固体物质之间的形成共价键或离子键。化学吸
附的吸附力远远大于物理吸附。因此，更多的热量被释放，可以大幅提高单位质量吸附
剂的制冷量（SCP） 。但化学吸附过程中，以金属氯化物-氨的络合过程为例，会出现膨
胀、结块的现象，所以会很大程度上影响吸附剂的体积制冷量。而且这种接合导致吸附
的化合物化学形式的改变，因此，它是不可逆的。由于这个特别的原因，大部分适用于
热系统或冷却机的吸附过程主要涉及物理吸附。
吸附就是气体或液体与某些固体接触时，在固相的界面上，气体或液体的分子会积
聚在固体表面，浓度自动发生变化的现象。物质在表面层的浓度，大于内部浓度的吸附
称为正吸附；反之，表面层的浓度小于内部浓度的吸附称为负吸附。具有吸附作用的物
质称为吸附剂，被吸附的物质称为制冷剂。
2.2 太阳能吸附制冷原理
吸附发生过程与吸附剂固体表面特征及孔隙密切相关。显然，在一定条件下，吸附
剂的比表面积越大，它的吸附能力就越强。因此为了提高吸附剂的吸附能力，必须尽可
能的增大吸附剂的比表面积，所以那些具有多孔的颗粒状的物质，如活性炭、硅胶、沸石分子筛等都是很好的吸附剂[12]
。许多具有微孔结构的固体物质能在较低温度时吸附气
体，在较高温度时解吸气体。太阳能吸附式制冷就是利用这种吸附原理，以太阳能作为
驱动热源实现制冷。基本的太阳能吸附式制冷系统主要由吸附床（集热器）、冷凝器、蒸
发器和阀门等构成，如图2-1所示。 太阳能吸附制冷系统包括：太阳能集热板、吸附发生器、冷凝器和蒸发器。太阳能
吸附式制冷系统工作过程：早上循环开始，白天开启阀门1，2；关闭阀门3，利用太阳
能加热吸附发生器，被吸附的吸附剂不断地受热解吸脱附出来，当吸附质蒸汽压力达到
冷凝压力时，进入冷凝器冷凝成液体，再流入蒸发器；傍晚关闭阀门 1，2， 此时吸附
发生器温度降低，压力很低，压力不断下降，下降到蒸发温度下的饱和压力；晚上打开
阀门 3，蒸发器中的液态制冷剂因为压力骤降沸腾，不断蒸发而实现制冷，同时被吸附
剂吸附，吸附过程伴随着放出大量吸附热，被冷却水或空气带走；直到吸附结束，完成
一个吸附制冷循环。
太阳能吸附制冷的原理：以某种具有多孔性的固体作为吸附剂，某种气体作为制冷
剂，形成吸附制冷工质对，在固体吸附剂对气体吸附物吸附的同时，液体吸附物不断地
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