تكييف الهواء بالطاقة الشمسية

التبريد الشمسي: التبريد الشمسي وتكييف الهواء عن طريق الامتزاز

الامتزاز التبريد الشمسي

LESBAT: كاثرين Hildbrand، أوليفييه Cherbuin جوليان عمدة. رئيس المشروع: فيليب Dind

والغرض من هذه المقالة هو إدخال مبدأ امتصاص التبريد الشمسي والذي يسمح لمجرد البرد مع الإشعاع الشمسي.

ما هو التبريد الشمسي؟

يعمل مختبر الطاقة الشمسية وفيزياء البناء 1 (LESBAT) التابع للمعهد العالي للمهندسين والمدرسة في كانتون دي فو (HEIG-VD) في سويسرا في مجال الطاقات المتجددة لأكثر من عقدين.

تطوير الامتزاز الثلاجة الشمسية هي واحدة من المحاور الرئيسية البحوث التطبيقية في السنوات الأخيرة.

وقد تم تصميم هذه الأنظمة أصلا لإنتاج الباردة في المناطق غير المكهربة من بلدان منطقة الساحل حيث يسعى التبريد لتخزين المنتجات الطبية والغذائية.

بناء على عمل الفرق المختلفة البحوث في السنوات 80 حققنا 1999 نموذج أولي المظاهرة، والنماذج المعملية المختلفة لتحقيق الامتصاص برودة الشمسية التي البناء هو ممكن في سلسلة صغيرة في البلاد النامية.

نحن رافق التنمية لدينا من نقل التكنولوجيا مع مركز البيئية واغادوغو.

في هذه المقالة، نقدم مبدأ التشغيل الثلاجات الشمسية الامتزاز، والأمثلة من التطورات البناءة ونقل التكنولوجيا إلى بوركينا فاسو.

تم تمويل هذا التطوير التجريبي بشكل رئيسي من قبل مؤسسة GEBERT RÜF (بازل - سويسرا).

لماذا التبريد الشمسي؟

حل بديل ونظيف للبلدان النامية لتخزين الأدوية والأغذية.

التبريد الشمسي هو بديل لما يلي:

    • التبريد بالامتصاص (لا الامتزاز) والذي تحول أيضا في الحارة البرد ولكن يتطلب ارتفاع درجات الحرارة الذي الاحتراق،

 

    • هو مدعوم من ناقلات من قبل دائرة التبريد التبريد الحرارية بما في ذلك المضخة عن طريق مولد،

 

    • التبريد الكهربائي الشمسي الذي يطرح مشكلة كبيرة في تخزين الطاقة الكهربائية (البطاريات التي يكون عمرها قصيرًا جدًا ، وما إلى ذلك)

لا يلبي أي من هذه الحلول الثلاثة احتياجات البلدان النامية تمامًا لأنها تستهلك الهيدروكربونات (نادرة ومكلفة في إفريقيا) وترفض ثاني أكسيد الكربون أو تلوث التقنيات المستخدمة بشكل غير مباشر (البطاريات وسوائل التبريد وما إلى ذلك).

اقرأ أيضا:  توربينات: رأي CNRS

إن تكييف الهواء الشمسي عن طريق الامتزاز باستخدام التحويل المباشر للطاقة الحرارية الشمسية إلى بارد لا يمثل مثل هذه العيوب.

كيف يعمل التبريد الشمسي بالامتزاز؟

الامتزاز هو ظاهرة تحدث عندما ضرب التوازن بين الغاز والمواد الصلبة.

يكون تركيز جزيئات الغاز دائمًا أكبر بالقرب من سطح المادة الصلبة منه في الطور الغازي. وبالتالي ، في أي مادة صلبة ، تخضع ذرات السطح لقوى جذب غير معوضة ، عمودية على السطح. يتم استعادة توازن هذه القوى جزئيًا عن طريق امتصاص جزيئات الغاز.

يشار إليه كثيرًا باسم عزم الدوران عند الإشارة إلى الامتزاز. يتكون الزوج من مادة ماصة (صلبة) وممتاز (سائل يعمل كمبرد).

الجسم تستخدم الماصة عموما الجسم التي لديها السطح الخارجي كبير جدا. يمكن أن نذكر aluminas المنشط، الكربون المنشط، والمواد الهلامية السيليكا والزيوليت. فإن اختيار مكثف يعتمد على درجة الحرارة المطلوبة في المبخر ودرجة الحرارة المتاحة في المصدر الساخن (جامع).

يجب أن يفي الجزء الآخر من الزوجين (الممتزات) بشرطين أساسيين: أن يكون لديه حرارة كامنة عالية من التبخر وأن يكون مكونًا من جزيئات صغيرة يسهل امتصاصها. السوائل التي لها هذه الخصائص هي على وجه الخصوص الماء والأمونيا والميثانول وثاني أكسيد الكربون. بالإضافة إلى هذين الشرطين "الماديين" ، يجب أن تؤخذ في الاعتبار طبيعة السائل وخطورته (القابلية للاشتعال ، السمية ، إلخ).

وقد استخدمت طلباتنا تباعا النشطة الأزواج الفحم الميثانول، والسليكا هلام المياه والمياه الزيوليت. استخدام هذه الأزواج يتطلب مستوى متوسط ​​فراغ (10-3 م بار) للحد إلى أدنى حد ممكن وجود غازات noncondensable مما يعيق مرور أبخرة كثف. دورة تعمل بشكل متقطع، لأنه ينتج البرد فقط أثناء الليل.

اقرأ أيضا:  برج الطاقة الشمسية دوامة: التشغيل

ثلاجات كما تم تصميمها في ما يلي التطورات لدينا أربعة عناصر رئيسية هي:

    • المستشعر الممتز: جزء يحتوي على مادة ماصة يتم تسخينها بواسطة الإشعاع الشمسي ، بتأثير
      الامتزاز من الامتصاص.

 

    • المكثف: يستخدم هذا العنصر لتكثيف الأبخرة الممتصة في المستشعر الممتز.

 

    • حجرة التبريد: هذا العنصر هو الجزء المفيد من الثلاجة ، ويتكون من حجرة معزولة ومبخر يشتمل على مادة الإمتزاز في صورة سائلة وصلبة.

 

    • صمام مستقلة: الهيئة لفصل جزء ارتفاع ضغط من الضغط المنخفض. هذه الهيئة وضعت LESBAT هو تلقائي وليس لديها الإلكترونية (براءة اختراع).

دورة التشغيل

الثلاجة الشمسية تعمل على دورة حرارة الامتزاز. دورة
يمكن تقسيمها إلى أربع مراحل متميزة كما هو موضح أدناه. نعطي في هذا الجدول أيضًا الدورة الممثلة في الرسم التخطيطي لـ Clausius-Clapeyron (Ln (P) (الضغط) كدالة لـ (-1 / T) (درجة الحرارة)).


مزايا / مساوئ الامتزاز تكييف الهواء

العيوب:

    • مرات (على الأقل) إنتاج 12h بين الإنتاج الباردة والساخنة (هذا يمكن أن تكون قابلة للحل بسهولة تامة عن طريق بطاريات عازلة)

 

    • تحتاج إلى مصدر بارد (في الليل) لإنتاج دورة الامتزاز "الباردة"

 

    • COP على نطاق واسع (1 / 10 تقريبا) تحت آلات ضاغط التبريد (ولكن من المهم حقا منذ مصدر للطاقة الشمسية هو quasiement غير محدود؟)

المزايا:

    • لا حاجة إلى مصدر طاقة غير الشمس (أو مصدر حرارة آخر ، مثل فقدان الحرارة).

 

    • أي أجزاء متحركة (باستثناء مصراع)، وصيانة أسهل بكثير.

 

    • إمكانية استخدام سوائل تبريد بسيطة مثل الماء!

 

    • مكافئ COP لرؤية أعلى قليلاً من تكييف الهواء الكهروضوئي (الألواح الكهروضوئية التي توفر دائرة تبريد ميكانيكية) ، والعيوب في أقل (تآكل وتلوث البطاريات ، الصيانة ...)!

علم الاقتصاد

فيما يتعلق بتكلفة تصنيع ثلاجة شمسية تعمل بالامتصاص على النحو الموضح في هذه المقالة ، من الصعب جدًا توضيح الأرقام.

لا علاقة لتكلفة النموذج الأولي الذي تم تطويره في سويسرا أو في فرنسا بسعر تكلفة الثلاجة التي يتم تصنيعها بضع عشرات من النسخ سنويًا في بوركينا فاسو مع القوى العاملة المؤهلة في البلاد (الهدف المشار إليها أولاً). سينخفض ​​هذا السعر بشكل أكبر في حالة الإنتاج الضخم إلى آلاف النسخ سنويًا في خط آلي هنا أو في إفريقيا.

اقرأ أيضا:  heliostat ، المكثف الشمسي بواسطة Perrier

أظهرت دراسة السوق التي أجراها CEAS-BF في بوركينا فاسو في عام 2002 أنه يمكن بيع أكثر من مائة من الثلاجات الشمسية بسعة 300 لتر في السنة وهذا لمدة ثلاث سنوات مع المنظمات غير الحكومية والمستشفيات ، من فنادق بوركينا فاسو والتعاونيات الزراعية بشرط ألا يتجاوز سعر البيع 750 ألف فرنك أفريقي (حوالي 000 يورو).

التحدي ذو شقين: لتلبية الطلب في السوق بعد بدء الانتاج في طائرة وتيرة لإنتاج دون تجاوز سعر البيع المذكورة أعلاه. الظروف الحالية للسوق وسعر اليد العاملة بوركينا فاسو تجعلنا نعتقد أن CEASBF غير قادرة على مواجهة هذا التحدي.

خلاصة

إن التجارب التي أجريت في مجال التبريد الشمسي بالامتصاص داخل LESBAT جعلت من الممكن فهم جميع الصعوبات الكامنة في هذه التقنية.

ولكي ينتشر هذا دون التعرض للإخفاقات التي يمكن أن تشوه مصداقيتها ، من الضروري دعم نقل المعرفة إلى البلدان النامية من خلال إنشاء أو تعزيز المهارات الفعالة على الفور ، كما سعينا إلى القيام به كجزء من تعاوننا مع CEAS-BF.

تغييرات بناءة في أنظمة الثلاجة الشمسية لدينا تهدف تبسيط بناءة مع الحفاظ على الأداء. ويتم تحقيق هذا الهدف. ونتيجة لهذا المشروع هو تطوير مبردات صغيرة. هذا وسوف تحدد الحجم الأمثل من الغرفة مع مراعاة القيود التكنولوجية من نظامنا.

التبريد الشمسي بالامتصاص هو جزء من مجموعة الحلول للمشاكل البيئية الناتجة عن استهلاكنا الزائد للوقود الأحفوري.

وعلاوة على ذلك، ينبغي أن تحسين نوعية vied'un كثير من الناس، وخاصة بلدان الساحل، مما يتيح لهم الحصول على الحفاظ على الأدوية واللقاحات والمواد الغذائية.

اقرأ المزيد:
- LESBAT الموقع
- قم بتنزيل مقالة LESBAT بتنسيق pdf
- العام والتشغيل مبدأ
- تعظيم الاستفادة من تجميع الطاقة الشمسية
- لوحة عرض التبريد الشمسي: التشغيل
- عرض لوحة للطاقة الشمسية الهواء: التعاون الإفريقي

4 تعليقات على "التبريد الشمسي: التبريد الشمسي وتكييف الهواء عن طريق الامتزاز"

  1. مرحبًا ، أنا باحث ومخترع ، بالنسبة للأنظمة البيئية ، أجد المقالة المتعلقة بالتبريد مثيرة للاهتمام لأنني أنا نفسي أبحث عن متعاونين لعرضها ولعمل نموذج أولي لفكرتي ، يمكنني تزويدك بمكمل ، بمجرد قل وداعا لي

  2. Bonjour
    أنا في رخصة الطاقة. لقد طلبنا للتطبيقات المختلفة لآلة التبريد الامتزاز (الحفاظ على المواد الغذائية والمواد الصيدلانية القابلة للتلف) لقد أجريت بعض البحوث ولكن للأسف لم أجد ذلك.
    أرغب في الحصول على روابط لا يمكنني التشاور فيها للتقدم في مشروعي
    cordialement

قم بكتابة تعليق

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها ب *