Anwendungstechnik für Solarkühlschränke

China hat mit der Forschung an solaren Adsorptionskühlschränken begonnen, doch die meisten bleiben auf das Labor beschränkt und müssen noch das gewünschte Maß an praktischer Anwendung erreichen. Dies ist vor allem auf die hohen Produktionstemperaturen und die begrenzte Verfügbarkeit von Solarenergie zurückzuführen. Darüber hinaus stellt die Notwendigkeit von Rohrleitungen zwischen dem Adsorptionsbett im Freien und dem Innenkühler bei Solaradsorptionskühlschränken ein großes Hindernis für deren Massenproduktion dar.
Um diese Einschränkungen zu beseitigen, haben inländische Forscher detaillierte Untersuchungen zur solaren Feststoffadsorptionskältetechnologie durchgeführt und sich dabei auf Systemzyklusmechanismen, die Auswahl von Adsorptionskältemittelpaaren, die Leistung von Solarkühlschränken, die Analyse interner und externer Eigenschaften und optimiertes Design konzentriert. Nach Jahren engagierter Forschung baute Sun Changjiang vom Thermal Environment Laboratory am Institute of Refrigeration der Shanghai Jiao Tong University zwei Solaradsorptionskühlschränke unter Verwendung der für die Massenproduktion erforderlichen Prozesse und Verfahren. Die experimentellen Ergebnisse zeigen eine relativ stabile Leistung und zeigen, dass die Technologie für diese Art von Solarkühlschrank ausgereift genug für die Produktion ist.
Bei solaren Adsorptionskühlschränken ist die Auswahl der Adsorptionskältemittelpaare von entscheidender Bedeutung. Inländische Forscher haben die Adsorptionseigenschaften verschiedener Adsorptionskältemittelpaare untersucht, darunter CoF2-NH3, SrCl2-NH3, Aktivkohle-Methanol und Aktivkohle-Ethanol. Experimentelle Ergebnisse zeigen, dass das Arbeitsflüssigkeitspaar CoF2-NH3 eine hohe spezifische Adsorptionskapazität aufweist, eine niedrige Temperatur benötigt, um die maximale Adsorptionskapazität zu erreichen, einen kurzen Adsorptionszyklus aufweist und nach wiederholter Adsorption keine Agglomeration oder Expansion aufweist, was neue Möglichkeiten für die Miniaturisierung und praktische Anwendung chemischer Adsorptionskühlsysteme bietet. Das Arbeitsflüssigkeitspaar SrCl2-NH3 weist außerdem eine hohe Adsorptionskühlkapazität auf und ist für den Einsatz mit Solarenergie oder minderwertiger Abwärme geeignet, was es zu einem hervorragenden Arbeitsflüssigkeitspaar macht. Das Arbeitsflüssigkeitspaar Aktivkohle-Methanol eignet sich besser für den Einsatz in solaren Festadsorptionseisbereitern als das Arbeitsflüssigkeitspaar Aktivkohle-Ethanol.
Hoch-effiziente solarthermische Kollektoren sind Schlüsselkomponenten von Solarkühlschränken und werden in zwei Typen eingeteilt: nicht-fokussierende und fokussierende. Nicht-fokussierende Solarkollektoren werden in Flach-platten-, Vakuumröhren- und CPC-Solarkollektoren eingeteilt. Diese drei Typen haben niedrige Sammeltemperaturen von unter 250 Grad und werden als Niedertemperatur- oder Mitteltemperatur-Solarkollektoren klassifiziert. Fokussierende Solarkollektoren werden in Rinnen-, Schalen- und Turmkollektoren unterteilt. Typischerweise können diese drei Typen Sammeltemperaturen von mehr als 300 Grad erreichen, was sie zu Kollektoren mit mittlerer- und hoher- Temperatur macht. Bei Solarkühlschränken werden nicht-fokussierende Solarkollektoren hauptsächlich in solaren Adsorptionskühlsystemen verwendet, während fokussierende Solarkollektoren in solaren Photovoltaik-Kühlsystemen verwendet werden können. Die Forschung und Nutzung von Solarkollektoren beschränkt sich im In- und Ausland hauptsächlich auf den mittleren und niedrigen Temperaturbereich.