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太阳能吸附式制冷技术是一种环境友好型的能源技术,是一种能够代替氟利昂制冷剂的技术,能够有效缓解温室效应。但是由于其制冷系统的传热传质差和循环周期长等原因,太阳能吸附式制冷技术未能广泛应用。本文针对改善系统的传热传质性能和缩短循环周期进行了研究。首先为了改善吸附床传热传质性能差,对以SAPO-34沸石分子筛-水为工作对的内置翅片式吸附床太阳能吸附制冷装置在晴朗无云、无风、阳光充足的天气下进行了实验,研究了翅片数量m=2、4、6、8;翅片高度h=15mm;翅片厚度d=1mm时制冷系统的性能。该系统采用自动聚焦抛物槽装置,太阳能利用率较高。实验结果表明,随着翅片数量的增加,吸附过程中床内的温度上升变缓,吸附量增大,吸附过程结束后床内平均温度降低。预热过程中,随着翅片数的增加,预热时间变长,床内的平均温度达到大约100℃左右,压力大约为11500Pa左右。脱附过程中,床内的温度持续上升,而一旦与冷凝器接通,压力在骤降后会有缓慢上升的趋势。冷却过程中,床内的温度和压力都持续下降,翅片数愈多,冷却时间愈短。在制冷阶段,蒸发器内的温度持续下降,降幅与翅片数密切相关。总之,随着翅片数的增加,虽然系统在预热和脱附过程中所需的太阳能增加,但是系统的制冷量、COP以及SCP均变大,系统的循环周期变短。其次,本文运用软件FLUENT对以硅胶-水为工作对的翅片式吸附床的冷却过程进行了数值模拟,研究了翅片的尺寸参数对冷却时间的影响。模拟结果表明,添加翅片可以改善吸附床的性能,使吸附床内温度的下降速率变快,冷却时间缩短。还发现了翅片的厚度对于冷却时间基本没有影响,而随着翅片高度的增加,吸附床内达到平衡温度所需时间变短,温度下降速率变快,系统的冷却时间也随之减少。另一方面,虽然翅片的加入缩短了冷却时间,但是在冷却铜管上添加翅片会使吸附材料的填充量变少。为了保证系统的制冷量,需要对翅片的尺寸参数进行选择,优选得到翅片的最佳尺寸参数为:数量m=4,高度h=20mm,厚度d=1mm,此时系统的冷却时间为2100s。