Joto la jua au hali ya hewa-adsorption friji


Shiriki makala hii na marafiki zako:

Adsorption jua majokofu LESBAT: Catherine Hildbrand, Olivier Cherbuin, Meya wa Julien. Meneja wa Mradi: Philippe Dind

Madhumuni ya makala hii ni kukuelezea kanuni ya jua ya adsorption majokofu ambayo inaruhusu kupata baridi na mionzi ya jua.

Executive Summary

Maabara ya Solar Energy na fizikia Bâtiment1 (LESBAT) ya Shule ya Upili ya Uhandisi na Usimamizi wa Jimbo la Vaud (HEIG-VD) nchini Uswisi imekuwa kazi katika uwanja wa nishati mbadala kwa zaidi ya miongo miwili.

Maendeleo ya refrigerators ya jua adsorption ni moja ya pembe kuu za utafiti uliotumika katika miaka ya hivi karibuni.

Mifumo hii ilipangwa kwa awali kwa ajili ya uzalishaji wa baridi katika maeneo yasiyo ya umeme ya nchi za Sahel ambapo friji inatafutwa kwa ajili ya uhifadhi wa bidhaa za matibabu na chakula.

Kulingana na kazi iliyofanywa na timu mbalimbali za utafiti katika miaka 80 tumefanya 1999 maandamano mfano, na prototypes mbalimbali za maabara ili kufikia jua Sorption baridi ambao ujenzi ni upembuzi yakinifu katika mfululizo ndogo katika nchi kuendeleza.

Tuliongozana na maendeleo yetu na uhamisho wa teknolojia na Kituo cha Mazingira cha Ouagadougou.

Katika makala hii, tunawasilisha kanuni ya uendeshaji wa refrigerators ya jua adsorption, mifano ya maendeleo ya kujenga pamoja na uhamisho wa teknolojia kwa Burkina Faso.

Fedha za maendeleo hii ya majaribio zilifanywa hasa na GEBERT RÜF FOUNDATION (Basel - Uswisi).

Kwa nini jua la jua?

Pendekeza suluhisho mbadala na safi kwa nchi zinazoendelea kuhifadhi madawa na chakula.

Hali ya hewa ya jua ni mbadala kwa ufumbuzi zifuatazo:

  • ngozi (na yasiyo ya adsorption) majokofu ambayo pia hubadilisha moto kwenye baridi lakini inahitaji joto la juu ikiwa ni pamoja na mwako,
  • majokofu ya kawaida na mzunguko wa friji ya thermodynamic ambao pampu hutumiwa na jenereta,
  • jokofu ya jua ya umeme ambayo inasababishwa na tatizo kubwa la uhifadhi wa nishati ya umeme (betri ambazo maisha yake yamepunguzwa sana ...)

Hakuna hata hawa ufumbuzi 3 kikamilifu hukutana mahitaji ya nchi zinazoendelea kwa sababu hutumia hidrokaboni (nadra na gharama kubwa katika Afrika) na kukataa CO2 au pasipo moja kwa moja kuchafua kushiriki teknolojia kutumika (betri, refrigerants ...).

Adsorption hali ya hewa ya jua kwa kutumia uongofu wa moja kwa moja wa nishati ya jua ya nishati ya jua kwenye baridi, haitoi hasara yoyote.

Je, jokofu ya nishati ya jua hufanya kazi kwa matangazo?

Adsorption ni jambo la kutokea wakati wa kuanzisha usawa kati ya gesi na imara.

Mkusanyiko wa molekuli ya gesi ni kubwa zaidi karibu na uso wa imara kuliko katika awamu ya gesi. Kwa hiyo, katika chochote imara, atomi za uso zina chini ya vikosi vya mvuto, ambazo hazifananishi na uso. Uwiano wa majeshi haya ni sehemu ya kurejeshwa na adsorption ya molekuli gesi.

Mara nyingi husemwa kama wanandoa wakati wakizungumzia adsorption. Wanandoa hujumuisha adsorbent (imara) na adsorbate (kioevu kinachofanya friji).

Miili ambayo hutumiwa kama adsorbents kwa ujumla ni miili ambayo ina uso mkubwa sana. Tunaweza kutaja aluminas iliyoanzishwa, carbons iliyotiwa, gelisi za silika na zeoliti. Uchaguzi wa adsorbent utatokana na joto la taka kwenye evaporator na joto linapatikana kwenye chanzo cha joto (ushuru wa jua).

Sehemu nyingine ya wanandoa (adsorbate) lazima ilimize hali mbili muhimu: kuwa na joto kubwa latent ya evaporation na kufanywa kwa molekuli ndogo, urahisi adsorbable. Fluids zilizo na sifa hizi ni pamoja na maji, amonia, methanol na dioksidi kaboni. Mbali na hali hizi mbili na tabia "ya kimwili", ni muhimu kuzingatia asili ya maji na vile hatari yake (kuwaka, sumu, ..).

Programu zetu zilitumia mfululizo wa kaboni-methanol, maji ya gel-maji na jozi ya zeolite-maji. Matumizi ya wanandoa haya yanatia kiwango cha utupu wa maana (10-3 mbar) ili kupunguza uwepo wa gesi zisizoweza kuepuka ambazo zinaweza kuzuia mzunguko wa mvua za adsorbate. Mzunguko huu unatembea kwa kasi kwa sababu baridi inazalishwa tu wakati wa usiku.

Refrigerators kama iliyoundwa katika maendeleo yetu ina vipengele vinne kuu:

  • The adsorber-sensor: sehemu iliyo na adsorbent ambayo inapokanzwa na mionzi ya jua, na athari ya
    desorption ya adsorbate.
  • Mtoaji: kipengele hiki hutumikia kupuuza mvuke za adsorbate zilizosababishwa katika adsorber-sensorber.
  • Chumba cha friji: kipengele hiki ni sehemu muhimu ya friji, iliyojumuisha chumba cha maboksi na evaporator inayojumuisha adsorbate katika fomu ya maji na imara.
  • Valve ya uhuru: Mwili unaruhusu kutenganisha shinikizo la sehemu ya sehemu ndogo ya shinikizo. Kundi hiki kilichotengenezwa kwa LESBAT ni moja kwa moja na hana umeme (mfano wa usajili).

Mzunguko wa operesheni

Jokofu ya nishati ya jua inafanya kazi kulingana na mzunguko wa mafuta ya matangazo. Mzunguko
inaweza kugawanywa katika awamu nne tofauti kama ilivyoelezwa hapo chini. Pia tunatoa katika meza hii mzunguko uliowakilishwa katika mchoro wa Clausius-Clapeyron (Ln (P) (shinikizo) kama kazi ya (-1 / T) (joto).


Faida / Hasara za hali ya hewa ya adsorption

hasara:

  • Muda wa (angalau) 12h kati ya uzalishaji wa moto na uzalishaji wa baridi (hii inaweza kuwa rahisi sana solvable na accumulators buffer)
  • Nécessité d’avoir une source froide (la nuit) pour produire le cycle « froid » d’adsorption
  • COP kwa kiasi kikubwa (1 / 10 takriban) chini kuliko mashine za friji za compressor (lakini ni muhimu sana tangu chanzo cha jua ni karibu na ukomo?)

Manufaa:

  • Hakuna chanzo cha nguvu zaidi ya jua (au chanzo kingine cha joto, kama vile kupoteza joto) inahitajika.
  • Hakuna sehemu zinazohamia (isipokuwa shutter), matengenezo yanawezesha sana.
  • Uwezekano wa kutumia refrigerants rahisi kama maji!
  • COP sawa kuona hali ya juu electro-solar hali ya hewa (paneli photovoltaic kusambaza mitambo refrigerant mzunguko), hasara katika chini (kuvaa na uchafuzi wa betri, matengenezo ...)!

Mambo ya kiuchumi

Kuhusu gharama ya utengenezaji wa friji ya jua ya adsorption iliyojengwa kama ilivyoelezwa katika makala hii, ni vigumu sana kueleza namba.

gharama ya mfano maendeleo katika Uswisi au katika Ufaransa ina chochote cha kufanya na gharama ya jokofu kujengwa nakala chache dazeni mwaka katika Burkina Faso na wafanyakazi wenye uzoefu katika nchi (lengo awali walengwa). Bei hii ingeacha hata zaidi wakati wa uzalishaji wa wingi kwa maelfu ya nakala kwa mwaka katika mlolongo wa automatiska hapa au Afrika.



utafiti wa soko 2002 katika Burkina Faso na Ceas-BF ilionyesha kuwa zaidi ya mia ya jua majokofu adsorption 300 lita inaweza kupitishwa mwaka huu na kwa miaka tatu na mashirika yasiyo ya kiserikali, hospitali, ya hoteli na vyama vya ushirika nchini Burkina Faso ilitoa kwamba bei ya kuuza haipaswi 750'000 F CFA (kuhusu 1'250 €).

Kwa hivyo, changamoto ni mbili: kujibu mahitaji ya soko baada ya kuanza kwa uzalishaji kwa kasi ya kisanii na kuweza kuzalisha bila ya kuzidi bei ya kuuza iliyotajwa hapo juu. Hali ya sasa ya soko na bei ya kazi za Burkinabé inatufanya tufikiri kwamba CEASBF inaweza kuchukua changamoto hii.

Hitimisho

Majaribio yaliyofanywa katika uwanja wa majokofu ya jua adsorption ndani ya LESBAT ilifanya iwezekanavyo kuelewa shida zote zinazohusika na mbinu hii.

Ili kuenea bila kushindwa kwa mateso ambayo inaweza kuidharau, ni muhimu kuunga mkono uhamisho wa ujuzi kwa nchi zinazoendelea kwa kuunda au kuimarisha ujuzi wa ufanisi wakati huo, kama tulijitahidi kufikia. kama sehemu ya ushirikiano wetu na CEAS-BF.

Mageuzi ya ujenzi wa mifumo ya jua ya jokofu yanalenga kurahisisha mazuri wakati wa kuhifadhi maonyesho. Lengo hili linapatikana. Mradi wote unalenga kuunda vyumba vidogo baridi. Itakuwa suala la kufafanua ukubwa bora wa chumba kwa kuzingatia mipaka ya kiteknolojia iliyowekwa na mfumo wetu.

Adsorption majokofu ya jua ni sehemu ya ufumbuzi wa matatizo ya mazingira yanayotokana na matumizi yetu ya mafuta mengi.

Aidha, inatarajiwa kuboresha ubora wa maisha kwa idadi kubwa ya watu, hasa katika nchi za Sahel, kwa kuwapa upatikanaji wa uhifadhi wa madawa, chanjo na vyakula.

Jifunze zaidi:
- Tovuti ya LESBAT
- Pakua makala ya LESBAT katika format .pdf
- Kanuni ya jumla na ya uendeshaji
- Optimization ya ushuru wa jua
- Jopo la hali ya hewa ya jua kuonyesha: operesheni
- Jopo la jua la kuonyesha hali ya hewa: ushirikiano wa Afrika


Picha za Facebook

Maoni ya 3 juu ya "Friji za jua baridi au hewa-adsorption friji"

  1. Sawa Mimi ni mvumbuzi wa watafiti, kwa saruji mazingira, makala juu ya jokofu mimi hupata mada ya kuvutia kwa sababu mimi mwenyewe ninaangalia washiriki ili wazi na kufanya mfano kwa wazo langu naweza kukuletea msaidizi, mara tu jibu kwaheri

Kuacha maoni

Anwani ya barua pepe yako si kuchapishwa. Mashamba required ni alama *