小型太阳能吸附制冷空调设计+CAD图纸(7)
蒸发成可供吸附的气体，蒸发过程对外界吸热实现制冷；吸附饱和后利用太阳能加热使
其解吸。正是因为吸附制冷是从吸附质被加热，吸附剂解吸、冷凝和冷却吸附质，吸收
吸附剂，吸附剂蒸发制冷两个过程交替组成的，所以它是不连续的制冷方式。如果想要
有连续的冷量输出，那么就要采用两台或者多台吸附器，通过吸附器之间的切换来实现
连续供冷。
2.3 吸附-制冷工质对
吸附-制冷工质对的性能是影响固体吸附式制冷系统性能、效率和成本的重要因素之一[14]
。通过优化选择吸附-制冷工质对可以增大单位质量工质的制冷量，提高系统的制冷
系数，减小设备尺寸，缩短循环时间，使整机的性能有较大的提高，还可以配合不同的
热源、制冷工况、设备结构的特殊要求。因此制冷工质对的选择也是吸附式制冷的关键
技术之一，也是研究的热点。理想的吸附工质对要求吸附量大，吸附热小，吸附质气化
潜热大、热稳定性好、无污染，对太阳能吸附制冷系统，解吸温度是一个重要的性能指
标[15]
。目前已经开发出的吸附-制冷工质对主要有：活性炭-甲醇、分子筛-水、分子筛-
氨、硅胶-水、活性炭纤文-甲醇和氯化钙-氨、氯化锶-氨等。
2.3.1 吸附剂
常见的物理吸附剂有活性炭、硅胶与沸石分子筛。
硅胶是一种合成的无定向二氧化硅。它是胶态二氧化硅球形粒子的刚性、连续网络。
在工业上，硅胶是将硅酸钠溶液和无机酸，例如硫酸或盐酸，混合制备。反应产生一种
粒子极细的水合SiO2的浓缩分散体系，称为硅水溶胶或硅酸：
Na2SiO3 + 2HCl + nH2
O → 2NCl + SiO2·nH2O + H2O
这种水溶胶在静置过程中就会聚合形成一种类似果冻一样的白色沉淀物，这就是硅
胶（SiO2·xH2O） 。将最后生成的凝胶进行洗涤、干燥和活化。改变二氧化硅的温度、
浓度、活化温度和pH值可制造出孔体积、表面积和强度等性质范围很宽的各种硅胶。
2.3.2 制冷剂
制冷及的选择根据应用条件的不同而不同。一般来说。应用情况包括了高温的工业
热泵、暖通供暖空调对应的低温热泵、制冷、空调和冷冻等等。它们对制冷剂的温度范
围和工作环境等都有不同的要求。通常对制冷剂的要求是：
1. 单位容积气化潜热大；
2. 热稳定性好；
3. 无污染；
4. 不易燃；
5. 无毒；
6. 相对分子质量小；
7. 压力范围为 1~5atm；
完全满足上述这些条件的制冷剂是很难找到的，在选择时，只能依据设计或工程的
具体情况选择最合适的制冷剂。从很多制冷剂的比较中可以发现，制冷剂甲醇、氨、水
的性能相对较好，在吸附制冷中应用较为广泛；下面表 2-1 是对三种制冷剂氨、甲醇、
水的优缺点比较。
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