جذب سردخانه خورشیدی

LESBAT: کاترین Hildbrand، اولیویه Cherbuin جولین شهردار. رهبر پروژه: فیلیپ Dind

هدف از این مقاله معرفی اصل جذب سرمایش خورشیدی که به سادگی برای سرد با تابش خورشیدی اجازه می دهد تا.

تبرید خورشیدی چیست؟

آزمایشگاه انرژی خورشیدی و فیزیک ساختمان 1 (LESBAT) Haute Ecole d'Ingénieurs et de Gestion du Canton de Vaud (HEIG-VD) در سوئیس بیش از دو دهه است که در زمینه انرژی های تجدید پذیر فعالیت می کند.

توسعه یخچال و فریزر جذب خورشیدی یکی از محورهای اصلی پژوهش در سال های اخیر اعمال شده است.

این سیستم در ابتدا برای تولید تبرید در مناطق غیر برق از کشورهای منطقه ساحل که در آن خنک کننده است برای ذخیره سازی محصولات پزشکی و مواد غذایی به دنبال طراحی شده بودند.

بر اساس کار توسط تیم های مختلف تحقیقاتی در سال 80 ما را ساخته اند 1999 یک نمونه اولیه تظاهرات، و نمونه های مختلف آزمایشگاهی برای رسیدن به یک کولر جذب خورشیدی که ساخت و ساز در سری کوچک در کشور امکان پذیر است در حال توسعه.

ما توسعه خود را با انتقال تکنولوژی با مرکز محیط زیست اوآگادوگو همراه است.

در این مقاله، ما در حال حاضر اصل عامل یخچال و فریزر جذب خورشیدی، نمونه هایی از تحولات سازنده و انتقال تکنولوژی به بورکینافاسو.

بودجه این توسعه آزمایشی عمدتا توسط بنیاد GEBERT RÜF (بازل - سوئیس) تأمین می شد.

چرا تبرید خورشیدی؟

یک راه حل جایگزین و تمیز برای کشورهای در حال توسعه برای ذخیره دارو و مواد غذایی است.

خنک کننده خورشیدی یک جایگزین برای شرح زیر است:

• • تبرید جذبی (جذب نمی شود) که آن هم در گرم سرد تبدیل اما نیاز به دماهای بالاتر که احتراق،

 

• • بردار توسط یک مدار مبرد تبرید ترمودینامیکی از جمله پمپ توسط یک ژنراتور شده،

 

• • تبرید الکترو خورشیدی که مشکل اصلی ذخیره انرژی الکتریکی را ایجاد می کند (باتری هایی که طول عمر آنها بسیار کوتاه است و غیره)

هیچ یک از این 3 راه حل کاملاً نیازهای کشورهای در حال توسعه را برآورده نمی کند زیرا هیدروکربن هایی (در آفریقا نادر و گران قیمت هستند) مصرف می کنند و CO2 را رد می کنند یا به طور غیر مستقیم فن آوری های استفاده شده (باتری ها ، مایعات برودتی و غیره) را آلوده می کنند.

تهویه مطبوع خورشیدی توسط جذب با استفاده از تبدیل مستقیم انرژی حرارتی خورشیدی به سرما چنین اشکالاتی ندارد.

تبرید خورشیدی جذب چگونه کار می کند؟

جذب پدیده ای که رخ می دهد که یک توازن بین یک گاز و یک جامد است.

غلظت مولکول های گاز همیشه نزدیک به سطح جامد بیشتر از فاز گاز است. بنابراین ، در هر جامد ، اتمهای سطح تحت نیروهای جذاب جبران نشده ، عمود بر سطح قرار دارند. تعادل این نیروها با جذب مولکول های گاز تا حدی برقرار می شود.

هنگام مراجعه به جذب اغلب از آن به عنوان گشتاور یاد می شود. این جفت از جاذب (جامد) و جاذب (مایعی که به عنوان مبرد عمل می کند) تشکیل شده است.

بدن به عنوان جاذب استفاده می شود به طور کلی بدن که دارای یک سطح بسیار بزرگ بیرونی. ما می توانیم آلومینای فعال، کربن فعال، ژل سیلیس و زئولیت استناد. انتخاب جاذب در درجه حرارت مورد نظر در اواپراتور و درجه حرارت موجود در منبع داغ (مجموعه) بستگی دارد.

قسمت دیگر زوجین (جاذب) باید دو شرط اساسی را داشته باشد: دارای گرمای نهان تبخیر زیاد و از مولکول های کوچک تشکیل شده باشد ، به راحتی قابل جذب باشد. مایعات دارای این مشخصات به ویژه آب ، آمونیاک ، متانول و دی اکسید کربن هستند. علاوه بر این دو شرایط "فیزیکی" ، ماهیت مایع و همچنین خطرناک بودن آن (اشتعال پذیری ، سمیت و غیره) باید در نظر گرفته شوند.

برنامه های ما متوالی زوج زغال سنگ متانول فعال، ژل سیلیکا در آب و آب هر نوع سیلیکات ابدار استفاده می شود. استفاده از این جفت نیاز به یک سطح خلاء متوسط ​​(میلی بار 10-3) به حداقل کاهش دهد حضور گازهای noncondensable که می تواند عبور از بخارات جاذب مانع. چرخه متناوب کار می کند، به دلیل سرد تنها در طول شب تولید می شود.

یخچال و فریزر به عنوان طراحی شده در تحولات ما شامل چهار عنصر اصلی است:

• • جاذب سنسور: بخشی شامل جاذب است که توسط تابش خورشید گرم می شود ، با اثر
    دفع جاذب.

 

• • کندانسور: از این عنصر برای متراکم شدن بخارات جاذب جذب شده در جاذب سنسور استفاده می شود.

 

• • محفظه تبرید: این عنصر قسمت مفید یخچال است که از محفظه عایق بندی شده و اواپراتور متشکل از جاذب به صورت مایع و جامد تشکیل شده است.

 

• • دریچه خودمختار: بدن برای جدا کردن بخش فشار بالا از فشار کم. این بدن توسعه LESBAT خودکار است و هیچ الکترونیکی (ثبت شده).

چرخه عامل

یخچال و فریزر خورشیدی عمل در یک چرخه حرارتی جذب. چرخه
همانطور که در زیر توضیح داده شده است ، می توان به چهار مرحله مجزا تقسیم کرد. ما همچنین در این جدول چرخه ارائه شده در نمودار Clausius-Clapeyron (Ln (P) (فشار) را به عنوان تابعی از (-1 / T) (دما) ارائه می دهیم.

مزایای / معایب جذب تهویه مطبوع

معایب:

• • بار (حداقل) تولید 12h بین تولید سرد و گرم (این می تواند به راحتی قابل حل با باتری بافر)

 

• • برای تولید چرخه جذب "سرد" نیاز به داشتن منبع سرد (شبانه) است

 

• • COP به طور گسترده ای (1 / 10 حدود) زیر کمپرسور سردخانه ماشین آلات (اما آن واقعا مهم از منبع خورشیدی quasiement نامحدود است؟)

مزایا:

• • هیچ منبع انرژی دیگری به غیر از خورشید (یا منبع گرمایی دیگر مانند اتلاف گرما) مورد نیاز نیست.

 

• • بدون قطعات متحرک (به جز شاتر)، تعمیر و نگهداری بسیار آسان تر است.

 

• • امکان استفاده از مایعات یخچال به سادگی آب!

 

• • معادل COP یا حتی کمی بیشتر از تهویه مطبوع الکترو خورشیدی (پانل های فتوولتائیک منبع تغذیه مدار تبرید مکانیکی) ، با اشکال کمتر (سایش و آلودگی باتری ها ، نگهداری و غیره)!

علم اقتصاد

در مورد هزینه ساخت یخچال خورشیدی جذبی که در این مقاله توضیح داده شده است ، بیان ارقام بسیار دشوار است.

هزینه نمونه اولیه ساخته شده در سوئیس یا فرانسه هیچ ارتباطی با قیمت تمام شده یک یخچال و فریزر ندارد که سالانه چند ده نسخه در بورکینافاسو با نیروی کار واجد شرایط این کشور ساخته می شود (هدف اول مراجعه شود). این قیمت در صورت تولید انبوه هزاران نسخه در سال در یک خط اتوماتیک در اینجا یا آفریقا ، بیشتر کاهش می یابد.

یک مطالعه بازار که در سال 2002 توسط CEAS-BF در بورکینافاسو انجام شد ، نشان داد که بیش از صد یخچال خورشیدی جذب 300 لیتری می تواند سالانه فروخته شود و این به مدت سه سال با سازمان های غیردولتی ، بیمارستان ها ، از هتل ها و تعاونی های کشاورزی بورکینابه به شرطی که قیمت فروش از 750،000 فرانک CFA (تقریبا 1 یورو) تجاوز نکند.

چالش این است که دو قسم است: برای پاسخگویی به تقاضای بازار پس از شروع تولید در هنر و صنعت و سرعت به تولید بدون بیش از قیمت فروش در بالا ذکر شد. شرایط بازار فعلی و قیمت نیروی کار بورکینافاسو ما را فکر می کنم که CEASBF قادر به مقابله با این چالش است.

نتیجه

آزمایشات انجام شده در زمینه تبرید خورشیدی جذب در LESBAT درک همه مشکلات ذاتی این روش را ممکن کرده است.

به منظور گسترش این بیماری بدون رنجهایی که می تواند موجب بی اعتباری آن شود ، حمایت از انتقال دانش به کشورهای در حال توسعه با ایجاد یا تقویت مهارتهای م onثر در محل ، ضروری است ، همانطور که تلاش کرده ایم به عنوان بخشی از همکاری ما با CEAS-BF انجام دهیم.

تغییرات سازنده در سیستم های یخچال و فریزر شمسی ما با هدف ساده سازی و سازنده در حالی که حفظ عملکرد. این هدف دست آمده است. نتیجه این پروژه است به منظور توسعه سیستم های خنک کننده کوچک است. این اندازه مطلوب از اتاق در نظر گرفتن محدودیت های فن آوری از سیستم ما تعریف کنیم.

تبرید خورشیدی جذب بخشی از طیف وسیعی از راه حل ها برای مشکلات زیست محیطی ناشی از مصرف بیش از حد سوخت های فسیلی است.

علاوه بر این، باید به کیفیت vied'un بسیاری از مردم، به ویژه کشورهای ساحل بهبود بخشد، به آنها دسترسی به حفاظت از دارو، واکسن و مواد غذایی.

بیشتر:
- LESBAT سایت
- مقاله LESBAT را در قالب .pdf بارگیری کنید
- اصل کلی و عامل
- بهینه سازی از کلکتور خورشیدی
- پانل ارائه خنک کننده خورشیدی: عامل
- ارائه پنل هوای خورشیدی: همکاری آفریقایی