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循环周期对铝排管制冷性能影响的研究分析

  随着能源危机的加剧,吸附式制冷越来越受到人们的重视。吸附式制冷不但可以利用太阳能等低档热量,还可以利用发动机排气等中高类余热。在传统的吸附式制冷系统中,存在许多共同的局限性。其中,传统的吸附式制冷系统往往使用大量昂贵的真空阀,这不但使得吸附式制冷系统的制造成本较高,而且容易发生真空阀泄漏,这对吸附式制冷的性能有着相当重要的影响。为此,有研究人员发明了一种吸附式制冷铝排管,其热管结构类似于活性炭氨作为工作介质对。在吸附制冷管中,活性炭在吸附床中固化,冷凝器和蒸发器结合形成蒸发/冷凝段。该结构工艺简单,结构可靠性高,成本低,使用方便,实用性较强。此后,许多研究者开展了相关的研究工作。例如,一些学者对以分子筛水为工质、结构相同的吸附式制冷管进行了模拟和实验研究。有学者研究了以分子筛-水为工质对、结构相似的船用吸附式制冰机,提出了太阳能冷管。结合传统吸附式制冷系统的特点,提出了一种外循环吸附式制冷管。

  有研究通过利用单管系统的吸附制冷实验比较研究了不同循环周期和吸附时间对系统制冷成果的影响,并利用集总参数法对吸附制冷单铝排管做了模拟分析,研究发现∶

  (1)当吸附时间和脱附时间相等时,在各种脱附温度下,循环周期存在一个相应的较佳值,脱附温度越高,相应的较佳循环周期越长。

  (2)由于在单管吸附床由脱附阶段转化为吸附阶段时存在一个滞后时间,而且这个滞后时间会随热源温度升高而增加,因此适当增加在一个循环中的吸附时间所占比例可增加单管制冷功率。脱附时间延长,较佳的吸附时间相应延长,但是吸附时间与脱附时间之间的比值减少。选择合适的循环周期以及吸附脱附时间比对于提高吸附制冷铝排管的制冷性能具有重要意义。