太阳能是一种可持续利用、既清洁又到处都有的能源,太阳能制冷因热量的供给和冷量的需求在季节和数量上的高度匹配而受到普遍的重视。吸附制冷所具有的与环境协调和节能等特性,使其成为传统的压缩式制冷最有前途的替代技术之一,在低品位能源利用和环境保护方面有着显著的优势,并受到国内外科技工作者的关注。 本文对以活性炭纤维—乙醇为工质对的太阳能固体吸附式转轮制冷系统进行了初步研究。考虑到在目前已知的太阳能固体吸附式制冷系统中,选用活性炭纤维—乙醇作为工质对的系统具有相对较多的工程应用优点,因此从实用化的角度出发,设计了一套活性炭纤维—乙醇为工质对的太阳能驱动的固体吸附式转轮制冷系统,并建立了转轮吸附床圆柱结构的数学模型。吸附床的数学模拟采用沿吸附床周向的一维均匀压力场模型。用ANSYS对所建模型进行网格划分,并对转轮吸附床温度场进行了静态模拟,其结果表明,系统最高COP值可达0.126,单位质量制冷量为5.788KW。 利用所建立的数学模型,针对所研究的活性炭纤维—乙醇太阳能驱动的固体吸附式转轮制冷系统,从吸附床的内部特性参数及外部特性参数出发,较为全面而系统地分析了这些参数的改变对系统性能(COP)、平衡脱附率以及吸附量的影响。结果表明:在转轮吸附床的内部参数中,转轮吸附床的转速、吸附剂的填充密度对系统的性能有着较大的影响;在外部参数中,冷却气体入口流速、蒸发温度对系统影响较大。这为以后转轮吸附器的进一步设计与优化起到了积极的指导作用。同时,本文为吸附式制冷的深入研究提供了基础数据和理论依据。