为使系统装置在实际运行过程中具有切实的可操作性,同时从机理上更加完善,对太阳能供热与制冷联合循环的复合机系统,我们采取了电加热的方式来模拟替代系统太阳能集热器所收集的能量,以便多次重复实验结果并及时改进系统各子部件的性能,从而为实用化的规模生产提供第一手的实验数据资料。根据前面所述的原理,我们实物设计了模拟实际运行的装置,用115kW的电加热器来替代3m2真空热管集热器,把吸附床放入水箱内,将冷凝器、贮液器、蒸发器通过管道和真空阀相连接,并配上相应的真空压力表及热电偶,形成吸附制冷回路;而太阳能部分用电加热器来替代,从而构成一个复合系统。必须指出的是,近年来由于太阳能热水器的发展,真空管系列的集热器已完全能够将热水器水箱中的水加热至所需的温度,因而实验中用电加热器加热的水温在实际运行时是能够达到的。
在实验过程中,选用甲醇活性炭作为吸附工质对,热水器水箱内装水150kg,吸附床内装填活性炭22kg,吸附床经加热抽真空活化后才能吸附甲醇。以1998年12月12日早晨8B00点至13日早晨8B00点所测试的一组实验数据为例:12日早晨8B00加热开始,此时热水箱内初始水温为18e,吸附床活性炭的温度为20e,经过6h的加热,水箱内的水温为81e,吸附床内活性炭的温度为72e。打开吸附床前的真空阀门,开始为时4h的制剂解析脱附,伴随着加热过程的继续,到解析结束时,水箱内的水温为98e,而活性炭的温度为89e。吸附床解析出的甲醇量为4100ml,约为313kg。加热时间共10小时,电加热器给系统的总加量为54MJ。下午18B00时,将热水放出,注入初始温度为10e的冷水,吸附床很快被冷却,到20B00时,吸附床内活性炭的温度为27e,吸附开始。此时蒸发器内的甲醇的温度为13e,冰盒内装水1015kg,冰盒内水温为15e。到次日早晨8B00,吸附结束。热水箱内的水温升至17e,吸附床内活性炭温度为22e,冰盒内的水全部结冰,温度为-2e,蒸发器内的甲醇温度同样为-2e。对整个系统而言,在接受了外界54MJ的加热量后,产生了150kg的高温热水及1015kg的冰。
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