| 太陽能冰箱空調(diào) 制冷不用電 |
| 2012-8-29 中國(guó)冷鏈物流網(wǎng)www.snksafetynets.com |
作者：凱文·布利斯
很快就可以更實(shí)際地給建筑物降溫了，就使用太陽能熱水器和發(fā)電機(jī)余熱就行。這是因?yàn)?，太平洋西北?guó)家實(shí)驗(yàn)室（Pacific?Northwest?National?Laboratory）的研究人員開發(fā)出了新型多孔材料（porous?material）。這些材料可以改進(jìn)一種過程，稱為吸附制冷（adsorption?chilling），可用于冰箱和空調(diào)。
熱壓縮：在一次會(huì)議上的展示表明，有一種新材料（淺綠色），可以壓縮成金屬泡沫。這種材料用于改進(jìn)技術(shù)，利用熱能驅(qū)動(dòng)冷卻過程。
來源：麻省理工科技創(chuàng)業(yè)
吸附式制冷機(jī)組（Adsorption?chillers）太大而且價(jià)格昂貴，對(duì)于許多應(yīng)用而言都是這樣，如在家庭使用就是這樣。彼得?麥克格雷爾（Peter?McGrail）負(fù)責(zé)這項(xiàng)研究工作，他預(yù)計(jì)，這種材料可使吸附制冷機(jī)縮小75%，價(jià)格降低一半。這將使它們可以競(jìng)爭(zhēng)過傳統(tǒng)的、壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)的制冷機(jī)。
所有冰箱和空調(diào)降溫，都需要蒸發(fā)一種制冷劑（refrigerant），這個(gè)過程可吸熱。它們的區(qū)別在于如何壓縮制冷劑，以便使它循環(huán)使用，進(jìn)行冷卻。不同的是，大部分空調(diào)中的技術(shù)都是采用電力驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，機(jī)械壓縮蒸發(fā)的制冷劑，而吸附式制冷機(jī)組是使用熱量來壓縮制冷劑。吸附式制冷機(jī)組通常不夠高效，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于使用電動(dòng)壓縮機(jī)的制冷機(jī)，而且體積大，價(jià)格昂貴。但它們也有優(yōu)勢(shì)，就是可以廉價(jià)運(yùn)行，因?yàn)樗鼈冎恍枰苌俚碾娏Α?ldquo;如果你有余熱，就可以免費(fèi)運(yùn)行，”麥克格雷爾說。
迄今為止，這些機(jī)組局限于應(yīng)用在有大量余熱的地方，比如工業(yè)企業(yè)和發(fā)電廠，或者不是總有電的地方。降低它們的尺寸和成本，就可以吸引更多的應(yīng)用，包括在家里，在這些地方，它們的運(yùn)行可使用太陽能熱水器的熱水，麥克格雷爾說。
關(guān)鍵是改進(jìn)固體吸附材料。在吸附式制冷機(jī)組中，蒸發(fā)的制冷劑被吸附，附著于一種固體表面，比如硅膠（silica?gel）。硅膠可以容納大量的水，只需要一個(gè)小空間，它本質(zhì)上可作為海綿，用于水蒸汽。硅膠被加熱時(shí)，就會(huì)把水分子釋放到一個(gè)容器中。由于容器中水蒸氣濃度上升，壓力也會(huì)上升，直到水凝結(jié)。
麥克格雷爾正在取代硅膠，采用一種工程材料，這種材料的制備需要?jiǎng)?chuàng)造納米級(jí)結(jié)構(gòu)，可以自行組裝，形成復(fù)雜的三維形狀。這種材料比硅膠更多孔，賦予它更大的表面積，使水分子可以吸附。因此，它可以捕捉3至4倍多的水，這是以重量計(jì)算，是對(duì)比硅膠而言，這有助于縮小冷水機(jī)組的尺寸。
這種材料與水分子的結(jié)合也不太強(qiáng)。這就減少了釋放水分子所需的熱量，使這個(gè)過程更有效率，加快水的吸附和解吸過程，可加快50至100倍，這有助于使機(jī)組更小。這種材料可以采用的制冷劑不止是水，它擴(kuò)大了可行的冷卻溫度范圍。
由于目前的吸附式制冷機(jī)組是電動(dòng)壓縮機(jī)制冷機(jī)的兩到三倍大小，因此，“減少吸附式制冷機(jī)組的尺寸75%，就可使它們具有競(jìng)爭(zhēng)力，”黃云浩（Yunho?Hwang）說，他是馬里蘭州大學(xué)（University?of?Maryland）環(huán)境能源工程中心教授。這種制冷機(jī)是特別有益的，制冷可采用太陽能熱水器的熱水，因?yàn)槲绞街评錂C(jī)組可以用相對(duì)較低的溫度，比如熱水器所產(chǎn)生的溫度，他說。
有一個(gè)挑戰(zhàn)，對(duì)于這類應(yīng)用而言，就是需要同步降溫與生產(chǎn)熱，在某些情況下，可能需要包括一個(gè)昂貴的熱存儲(chǔ)系統(tǒng)，以便使制冷機(jī)在日落后維持運(yùn)行。
太平洋西北國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員已獲得254萬美元，是來自美國(guó)高級(jí)研究項(xiàng)目署能源處（Advanced?Research?Projects?Agency?for?Energy），要在冷卻系統(tǒng)中論證這種材料。依靠這些資金，他們有3年時(shí)間來優(yōu)化材料性能，并將它集成到小型示范機(jī)組。 |
| [發(fā)表/查看評(píng)論] |
 |
熱門相關(guān)搜索詞 |
|
|
|
|
實(shí)用工具 |
更多  |
|
|
|
|
|
| 圖說冷鏈 |
|
更多 |
|
|
|
|
|
返回頂部