機房制冷技術：吸附式制冷

更新時間：2018-01-15

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　　機房制冷技術：吸附式制冷

　　(1)間歇型吸附式制冷系統

　　間歇型吸附式制冷時利用太陽能驅動的制冷劑，主要由吸附床、冷凝器和蒸發器組成一個封閉系統。白天，處于環境溫度的吸附床被太陽能加熱，吸附劑溫度升高后開始解析，制冷劑從中脫附出來，系統內的制冷劑蒸氣壓力逐漸升高，當達到與環境溫度對應的飽和壓力時，制冷劑蒸氣在冷凝器中凝結，同時放出潛熱，冷凝下來的液體進入蒸發器中貯存。晚上，吸附床被冷卻，吸附劑的吸附能力提高，于是開始吸附蒸發器中的制冷劑蒸氣，造成系統內氣體壓力降低，此時蒸發器中的制冷劑便在低溫下不斷蒸發出來，吸收被冷卻物質的熱量，達到制冷的目的。如果采用其他熱源，只要對吸附床間歇地進行加熱和冷卻，使吸附劑周期性地產生脫附和吸附作用，同樣能達到制冷的目的。由上述可知，吸附式制冷也屬于液體汽化制冷。與蒸氣壓縮式制冷機相類比，吸附床利用溫度的變化引起吸附量的較大變化，導致封閉系統中壓力的較大變化，從而起到壓縮機的作用。但上述吸附系統間歇性制冷，吸附器處于吸附過程中產生冷效應，吸附結束后必須有一個脫附過程使吸附劑狀態還原，這時將停止制冷。

　　(2)連續型吸附式制冷系統

　　由兩個(或以上)吸附床組成的吸附式制冷機只需交替完成吸附和脫附過程，可以實現連續制冷。假定對吸附床A加熱，對吸附床B冷卻，當A床充分脫附，B床吸附飽和后，再使吸附床A冷卻，吸附床B加熱，二者交替運行組成了一個完整的連續制冷循環。同時，在兩過程切換中，還可以利用脫附剛結束的熱床的排熱加熱另一個吸附剛結束的冷床，從而使熱能充分利用，提高制冷循環的效率，這樣就構成連續回熱型循環。

　　(3)吸附制冷工質對

　　吸附劑制冷劑工質對的選擇是影響吸附式制冷機性能的重要因素之一。理想的工質對是要求在工作范圍內吸附性能強、吸附速度快、傳熱效果好的吸附劑和汽化潛熱大、沸點滿足要求的制冷劑。目前，對吸附工質對的正在不斷深入和發展。比較成熟的有沸石-水，硅膠-水，活性炭-甲醇，金屬氫化物-氧，氯化物鹽類-氨等。由于水的汽化潛熱比較大，而且在0℃以下易結冰，所以沸石-水、硅膠-水比較適合蒸發溫度為0℃以上的空調系統。活性炭對甲醇的吸附容量比較大，而且吸附容量對溫度變化比較敏感，甲醇的汽化潛熱大，冰點低，沸點比室溫高，對銅鋼等金屬材料不腐蝕，因此活性炭對甲醇適合太陽能或其他低溫熱源驅動的一般制冷系統。但由于甲醇在150℃左右易分解，其工作溫度應低于150℃。

　　(4)吸附式制冷的特點

　　與蒸氣壓縮式制冷相比，吸附式制冷具有以下優點：

　　①可以利用各種熱能驅動。除利用鍋爐蒸汽、燃油燃氣產生的熱能外，還可以利用太陽能和各種廢熱、廢氣、廢水等低品位熱源。

　　②可以大量節約用電，削減空調季節電網的峰值負荷。

　　③結構簡單，運行部件少，安全可靠。

　　④以水、氨、甲醇等為制冷劑，對環境和大氣臭氧層無害。

　　盡管吸附式制冷具有大的應用前景，但它的一些缺陷也大大降低了它的市場競爭力，主要表現在：吸附和脫附過程比較緩慢，制冷循環周期較長;與蒸氣壓縮式和吸收式制冷機相比，制冷量相對較小，熱力系數一般為0.5~0.6。

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