سرمایش گرمایش آب جذبی خورشیدی

سرمایش گرمایش آب جذبی خورشیدی – ایران ترجمه – Irantarjomeh

مقالات ترجمه شده آماده گروه  مکانیک

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات

چگونگی سفارش مقاله

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.

پیشرفت های مربوط به سیستم های جذبی خورشیدی چند منظوره جهت تامین سرمایش خانگی و گرمایش آب

چکیده

در این مقاله گزارشی در مورد سیستم های جذبی خورشیدی چند منظوره ارائه شده است. سیستم جذبی خورشیدی مجزا بطور معمول جهت استفاده به عنوان یخچال طراحی شده است. به علاوه سیستم جذبی خورشیدی می‌تواند برای اهداف دوگانه هم به عنوان یخچال و هم به عنوان آبگرمکن مورد استفاده قرارگیرد. این سیستم توانایی عمل نمودن هم بصورت متناوب و هم بطور دائم را دارا می‌باشد. در عملکرد متناوب[۱] فرآیند سرمایش در شب رخ می‌دهد، در حالیکه در کارکرد دائم، این فرآیند هم در روز و هم در شب اتفاق می‌افتد. طراحی های متنوعی از سیستم های جذبی خورشیدی در زمینه های فنی گزارش شده اند از اینرو جدیدترین آنها در اینجا ارائه شده اند. بر این اساس، مقاله جاری را با ارائه اطلاعاتی در مورد اجزاء حیاتی که در ساخت سیستمهای جذبی به کار می‌روند آغاز می‌کنیم.

  کلمات کلیدی: گرمایش خورشیدی، یخچال جذبی، سیکل های تبرید، گرمایش آب و سیستم های دوگانه[۲]

سرمایش گرمایش آب جذبی خورشیدی

۱ – مقدمه

در طول ۲۵ سال گذشته علاقه به سیستم های تبرید و پمپ حرارتی جذبی بسته[۳] به طور دائم افزایش یافته است، گرچه این سیستم ها دارای معایب ذاتی بوده و توانایی رقابت با سیستم های تراکمی‌تبخیری شناخته شده را ندارند. سرمایش جذبی خورشیدی با به کارگیری ترکیبی از مبرد و جاذب[۴] تحقق یافته است. فشار و غلظت مبرد با تغییر دمای جاذب برای تولید نمودن آب داغ و خنک بطور پیوسته تغییر کرده است.

در سالهای اخیر چندین مقاله در این حوزه منتشر شده و ویژگی های متنوعی در ارتباط با این سیستم مورد بحث و بررسی قرار گرفته‌اند. حال، این مقاله را با توجه به احتیاجات پایه سیستم جذبی آغاز می‌کنیم.

سرمایش گرمایش آب جذبی خورشیدی

۲ – مبرد-جاذب- بستر جذب[۵]

انتخاب هر نوع مبرد و جاذب بستگی به ویژگی های مطلوب اجزاء آنها بویژه سازگاری آنها با یکدیگر دارد. گستره تغییر این ویژگی ها از خواص ترمودینامیکی و شیمیایی گرفته تا خواص فیزیکی و حتی قیمت و یا در دسترس بودن آنها متفاوت می‌باشد.

۱-۲ انتخاب مبرد

مشاهده شده است که چنین مبردی جهت کاربرد باید دارای ویژگی های زیر باشد :

• دمای تبخیر زیر صفر درجه سانتیگراد

• اندازه مولکولی کوچک تا برای مبرد امکان جذب شدن بوسیله جاذب را فراهم نماید.

• گرمای نهان تبخیر زیاد و حجم مخصوص کم

• از لحاظ حرارتی با جاذب در چرخه محدوده‌های دمایی کاری پایدار باشد.

• غیر سمی‌بودن، عدم خورندگی و اشتعال ناپذیری

• دارا بودن فشارهای اشباع پایین (بطور جزئی بیشتر از فشار اتمسفر) در دماهای کاری معمولی

مبردهای فلئوروکربن استفاده شده در سیستم های تبرید متداول بیش از ۵۰ درصد سهم انتشار کلروفلئوروکربن در جو را دارا بوده و بنابراین همچنان که ادموند و همکارانش[۶] [۱] گزارش داده اند عامل تولید حدود %۳/۳۳ از اثرات گلخانه ای به حساب می‌آیند. بر اساس پروتکل‌ مونترال[۷] [۲] در رابطه با موادی که به لایه اوزون آسیب می‌رسانند، مبردهای فلئوروکربنی کاملا هالوژنی شده[۸] همچون R11،R12 ، R21 و غیره که هم اکنون در مقیاس های بزرگ در صنایع تبرید مورد استفاده قرار می‌گیرند باید از رده خارج شوند.

[۱] intermittent operation

[۲] Dual system

[۳] the closed adsorption heat pump

[۴] adsorbate and adsorbent

[۵] adsorber bed

[۶] Edmunds et al. [1]

[۷] the Montreal Protocol [2]

[۸] fully halogenated fluorocarbon refrigerants

سرمایش گرمایش آب جذبی خورشیدی

۲-۲ انتخاب جاذب

ملاحظات مهم و تاثیرگذار در انتخاب یک جاذب مناسب به قرار زیر می‌باشند :

• جذب مقدار زیادی از مبرد در شرایط دمایی پایین تا منجر به ضریب عملکرد خوبی شود.

• آزاد نمودن (دفع) درصد زیادی از ماده جذب شده هنگامی‌که در معرض انرژی حرارتی قرار می‌گیرد.

• دارا بودن گرمای نهان جذب بالا در مقایسه با گرمای محسوس

• عدم فرسوده شدن یا بد شدن خصوصیات با گذشت زمان و یا استفاده از آن

• غیر سمی‌بودن و عدم خورندگی

• هزینه پایین و دسترسی فراوان

ملاک های (۱) و (۲) این تمایل را دارا می‌باشند تا بطور دو به دو انحصاری باشند، گرچه کربن فعال شده به بهترین سازگاری جاذب های مطرح شده در مقالات فنی آسیب می‌رساند.

زئولیت های طبیعی[۱] نیز دارای این قابلیت ها هستند، اما اگر آب مبرد باشد بطور قابل توجه کمیت های بزرگتری مورد نیاز خواهند بود زیرا تنها یک مقدار متوسط مبرد با رفتن از دمای اتاق به دمای کلکتور خورشیدی  صفحه ای تخت آزاد می‌شود.

[۱] Natural zeolites

سرمایش گرمایش آب جذبی خورشیدی

بر اساس ایزوسترس[۱] و چرخه‌های متداول تبرید، میونیر[۲] [۴] سیستم های کربن فعال شده – متانول و زوئلیت x 13 –آب[۳] را مقایسه و بصورت زیر نتیجه گیری نمود :

• برای AC-35/CH3OH، افزایش دمای جذب- تبخیر می‌باید به ۴۰ درجه سانتیگراد و دماهای تولید پایین (کمتر از ۱۵۰ درجه سانتیگراد) محدود شده باشد.

• برای زوئلیت x 13 –آب افزایش دمای مربوطه ممکن است تا حدود ۷۰ درجه سانتیگراد یا حتی بیشتر و با دماهای تولید بسیار بالا (۲۵۰ تا ۳۰۰ درجه سانتیگراد) باشد.

بواسطه ناپایداری متانول در دماهای بالا کربن فعال شده – متانول به ماکسیمم دمای تولید ۱۵۰ درجه سانتیگراد محدود شده است.

[۱] isosters

[۲] Meunier [4]

[۳] zeolite 13X-water (NaX/H2O)

همچنین طبق گزارش کریتف[۱] دلایل دیگری نیز وجود دارند که سبب ارجحیت زوج کربن فعال شده – متانول برای استفاده در سرمایش خورشیدی شده اند :

• کربن فعال شده ارزانتر از زئولیت است.

• کربن فعال شده قابلیت تولید با خصوصیات مناسب برای کاربردهای ویژه را با تغییر دادن زمان و دمای فعالسازی دارد.

• کربن فعال شده می‌تواند در کشور مبدا تولید و مورد استفاده قرار گیرد.

• متانول می‌تواند در کشورهای در حال توسعه با خصوصیات مناسب برای کاربردهای سرمایشی تولید شود.

اغلب مواد جاذب مناسب متخلخل بوده (اجازه جذب مقادیر زیادی مبرد را می‌دهند) و منجر به هدایت حرارتی پایین می‌شوند،  بنابراین عملکرد یخچال خورشیدی را  محدود می‌کنند.

[۱] Critoph [6]

سرمایش گرمایش آب جذبی خورشیدی

۳-۲ بستر جذب

وانگ و همکارانش[۱] در بررسی های خود گزارش دادند که عیب شناسایی شده بستر جذب جامد-بخار انتقال حرارت پایین است. انتقال جرم و حرارت نقش بسیار مهمی‌را در بهبود عملکرد سیکل ها بازی می‌کنند و بهینه سازی آنها یکی از چالش های فنی در توسعه سیستم های تبرید جذبی می‌باشد. به منظور بهینه سازی یک جذب کننده، کنترل این فاکتورهای محدود کننده ضروری می‌باشد. در میان تکنولوژی های منتخب در مطالعات منتشر شده شبیه [۱۴,۱۵]  سه گزینه ظاهر می‌شوند :

۱-۳-۲ جذب کننده های غیر یکپارچه[۲]

جاذب جدا شده در داخل مبدل با سطح افزایش یافته لوله پره دار (مبدل حرارتی صفحه پره دار [۱۶] و مبدل حرارتی پوسته – لوله ای با پوسته پره دار [۱۷,۱۸]) توزیع شده است. عیب مبدل حرارتی با سطوح گسترش یافته این است که ظرفیت جذب حرارتی جذب کننده را افزایش می‌دهند. تلاش های متعددی برای بهبود خواص انتقالی جذب کننده های غیر یکپارچه با استفاده از تکنیک های گوناگون صورت گرفته اند :

• اختلاط جاذب ها با اندازه های دانه ای گوناگون در توزیعی چندگانه[۳]

• استفاده از وارد نمودن فلزات[۴]

• استفاده از جاذب های کامپوزیت با اضافات[۵]

بواسطه مقاومت حرارتی بین فوم های فلزی یا بین اضافات و دانه ها انتقال حرارت نیز یک فاکتور محدود کننده می‌باشد.

۲-۳-۲ جذب کننده های پوشش دار[۶]

علاوه بر استفاده از مبدل حرارتی با سطوح گسترش یافته، روش دیگری برای افزایش انتقال حرارت جذب کننده افزایش شدید قابلیت رسانایی حرارتی دیواره می‌باشد. این امر می‌تواند با اضافه نمودن جاذب بر روی لوله یا صفحه صورت پذیرد. دان[۷][۲۶] استفاده از لوله ها با پوشش کریستال تک لایه زئولیت (با ضخامت حدود ۵ میلیمتر) را روی یک سطح فلزی گزارش داد.

[۱] Wang et al. [13]

[۲] Unconsolidated adsorbers

[۳] Mixing together adsorbent of various grain sizes in a multimodal distribution [19,20]

[۴] Using metal inserts [21,22]

[۵] Using composite adsorbents with additives [23–۲۵]

[۶] Coated adsorbers

[۷] Dunne [26]