Технологія застосування сонячних холодильників

У Китаї розпочато дослідження сонячних адсорбційних холодильників, але більшість з них залишається в лабораторії та ще не досягли бажаного рівня практичного застосування. Насамперед це пов’язано з високими виробничими температурами та обмеженою доступністю сонячної енергії. Крім того, потреба в трубопроводі між зовнішнім адсорбційним шаром і внутрішнім охолоджувачем у сонячних адсорбційних холодильниках є основною перешкодою для їх масового виробництва.
Щоб усунути ці обмеження, вітчизняні дослідники провели детальне дослідження технології сонячного адсорбційного охолодження, зосередившись на механізмах системного циклу, виборі пар адсорбційних холодоагентів, продуктивності сонячного холодильника, аналізі внутрішніх і зовнішніх характеристик і оптимізованому дизайні. Після багатьох років цілеспрямованих досліджень Сунь Чанцзян з лабораторії теплового середовища в Інституті холоду Шанхайського університету Цзяо Тонг побудував два сонячні адсорбційні холодильники з використанням процесів і процедур, необхідних для масового виробництва. Результати експериментів демонструють відносно стабільну продуктивність, демонструючи, що технологія для цього типу сонячних холодильників достатньо зріла для виробництва.
У сонячних адсорбційних холодильниках вибір пар адсорбційних холодоагентів є вирішальним. Вітчизняні дослідники досліджували адсорбційні властивості різних адсорбційних пар холодоагентів, зокрема CoF2-NH3, SrCl2-NH3, активоване вугілля-метанол і активоване вугілля-етанол. Експериментальні результати показують, що пара робочої рідини CoF2-NH3 має високу питому адсорбційну здатність, вимагає низької температури для досягнення максимальної адсорбційної здатності, має короткий цикл адсорбції та не демонструє агломерації або розширення після повторної адсорбції, що пропонує нові можливості для мініатюризації та практичного застосування холодильних систем з хімічною адсорбцією. Пара робочої рідини SrCl2-NH3 також демонструє високу адсорбційну охолоджувальну здатність і підходить для використання з сонячною енергією або відпрацьованим теплом низького рівня, що робить її чудовою парою робочої рідини. Пара робоча рідина активоване вугілля-метанол більше підходить для використання в сонячних адсорбційних льодогенераторах, ніж пара робоча рідина активоване вугілля-етанол.
Високо-ефективні сонячні теплові колектори є ключовими компонентами сонячних холодильників і класифікуються на два типи: не-фокусуючі та фокусуючі. Не-фокусуючі сонячні колектори класифікуються як плоскі-пластинчасті, вакуумні трубчасті та CPC. Ці три типи мають низькі температури збору, нижче 250 градусів, і класифікуються як низько{7}} або середньо-температурні сонячні колектори. Фокусуючі сонячні колектори поділяються на лоткові, тарілчасті та баштові. Як правило, ці три типи можуть досягати температури збору понад 300 градусів, що робить їх середньо{12}} та високо-температурними колекторами. Для сонячних холодильників не{15}}фокусуючі сонячні колектори переважно використовуються в сонячних адсорбційних холодильних системах, тоді як фокусуючі сонячні колектори можна використовувати в сонячних фотоелектричних холодильних системах. Дослідження та використання сонячних колекторів, як усередині країни, так і за кордоном, здебільшого обмежувалися діапазоном середніх- і низьких-температур.