التبريد الشمسي أو تكييف الهواء للتبريد 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.

ملخص تنفيذي

ينشط مختبر الطاقة الشمسية و فيزياء المباني 1 (LESBAT) التابع لوزارة الزراعة في كانتون دي فود (HEIG-VD) في سويسرا في مجال الطاقة 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 توفير التمويل اللازم لهذا التطوير التجريبي بشكل أساسي من قبل مؤسسة GEBERT RÜF FOUNDATION (بازل - سويسرا).

لماذا التبريد الشمسي؟

حل بديل ونظيف للبلدان النامية لتخزين الأدوية والأغذية.

التبريد الشمسي هو بديل لما يلي:

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

تكييف الهواء بالطاقة الشمسية عن طريق الامتزاز باستخدام التحويل المباشر للطاقة الحرارية الشمسية إلى البرد ، ليس لديه مثل هذه العيوب.

كيف امتصاص التبريد الشمسي؟

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

يكون تركيز جزيئات الغاز دائمًا بالقرب من سطح المادة الصلبة أكثر من طور الغاز. وهكذا ، في أي ذرات صلبة ، تخضع لقوى جاذبية غير معادلة ، عموديًا على السطح. يتم استعادة توازن هذه القوى جزئيا عن طريق امتزاز الجزيئات الغازية.

وكثيرا ما يتحدث بها من عزم الدوران عند واحد يشير إلى الامتزاز. يتكون هذا الزوج من المازة (الصلبة)، وكثف (صنع مكتب التبريد السائل).

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 (كثف) بشرطين أساسيين: وجود حرارة كامنة عالية من التبخر وتكوينها من جزيئات صغيرة ، سهلة الامتصاص. تشتمل السوائل التي تحتوي على هذه الخصائص على الماء والأمونيا والميثانول وثاني أكسيد الكربون. بالإضافة إلى هذين الشرطين "الفيزيائيين" ، يجب مراعاة طبيعة المائع وخطورته (القابلية للاشتعال والسمية وما إلى ذلك).

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.

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

  • جهاز استشعار - الممتز: جزء يحتوي على الممتزات التي يتم تسخينها بواسطة الإشعاع الشمسي ، مع التأثير
    الامتزاز من الامتصاص.
  • المكثف: يستخدم هذا العنصر لتكثيف الأبخرة الممتصة الماصة في جهاز الاستشعار.
  • غرفة التبريد: هذا العنصر هو جزء مفيد من الثلاجة ، يتكون من الغرفة المعزولة والمبخر الذي يشتمل على كثف في السائل والصلبة.
  • 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. ونحن نقدم أيضا في هذا الجدول دورة هو مبين في مؤامرة كلوسيوس-Clapeyron (سطر (P) (الضغط) مقابل (-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 الحصول على 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 يوجد مصدر طاقة آخر غير الشمس (أو مصدر حرارة آخر ، مثل فقدان الحرارة).
  • أي أجزاء متحركة (باستثناء مصراع)، وصيانة أسهل بكثير.
  • إمكانية استخدام مبردات بسيطة مثل الماء!
  • ما يعادل COP أعلى قليلاً من تكييف الهواء بالطاقة الشمسية (الألواح الكهروضوئية التي توفر دائرة تبريد ميكانيكية) ، ناقصًا عيوبها (تآكل البطاريات وتلوثها ، الصيانة ...)!

علم الاقتصاد

فيما يتعلق بتكلفة تصنيع ثلاجة امتصاص الطاقة الشمسية المبنية وفقًا للوصف الوارد في هذه المقالة ، من الصعب للغاية توضيح الأشكال.

تكلفة النموذج الأولي المطورة في سويسرا أو في فرنسا لا علاقة لها بسعر تكلفة الثلاجة التي بنيت بضع عشرات من النسخ في السنة في بوركينا فاسو مع العمالة الماهرة في البلاد (الهدف تهدف في البداية). سينخفض ​​هذا السعر أكثر في حالة الإنتاج الضخم إلى آلاف النسخ سنويًا في سلسلة آلية هنا أو في إفريقيا.

أظهرت دراسة للسوق أجرتها CEAS-BF عام 2002 في بوركينا فاسو أنه يمكن بيع أكثر من مائة ثلاجة مبردة تعمل بالطاقة الشمسية بامتصاص 300 لتر سنويًا ، وهذا لمدة ثلاث سنوات مع المنظمات غير الحكومية والمستشفيات ، الفنادق بوركينا فاس والتعاونيات الزراعية شريطة أن لا يتجاوز سعر البيع 750،000 فرنك أفريقي (حوالي 1،250 €).

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.

النتيجة

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

حتى يتسنى لهذا الانتشار دون التعرض لإخفاقات يمكن أن تشوهها ، من الضروري دعم نقل المعرفة إلى البلدان النامية من خلال خلق أو تعزيز المهارات الفعالة محليًا ، كما سعينا إلى القيام بذلك. للقيام 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.

يعد التبريد بامتصاص الطاقة الشمسية جزءًا من مجموعة الحلول للمشاكل البيئية الناجمة 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

اقرأ أيضا: الطاقات المستقبلية، والحل مزيج الطاقة

4 يعلق على "الشمسية تبريد أو تكييف الهواء للتبريد عن طريق الامتزاز"

  1. مرحبا انا مخترع الباحث عن أنظمة الرصد البيئية، قسم التبريد على المواضيع أجد للاهتمام لأنني نفسي تبحث عن موظفين لفضح وتقديم نموذج أولي لفكرتي أنا يمكن أن تجلب لك أبعد من ذلك، وبمجرد الانتهاء الإجابة لي وداعا

  2. مرحبا
    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 *