吸着による太陽の冷却や空調、冷凍

太陽の冷凍吸着 LESBAT:キャサリンHildbrand、オリビエCherbuinジュリアン市長。 プロジェクトリーダー:フィリップDIND

この記事の目的は、単に日射と風邪を可能にする太陽の冷却吸着の原理を導入することです。

要約

スイスのオート・エコール・ダンジェニエール・エ・ド・ジェション・デュ・カントン・ド・ヴォー(HEIG-VD)の太陽エネルギーと建築物理学1(LESBAT)は、XNUMX年以上にわたって再生可能エネルギーの分野で活躍しています。

太陽の吸着式冷凍機の開発は、近年の研究を適用する主軸の一つです。

これらのシステムはもともと冷凍は、医療や食品の保存のために求められているサヘルの国の非電化地域で冷たい生産のために設計されていました。

国の小さな直列に建設可能である太陽収着クーラーを達成するために、我々は80デモプロトタイプ行った1999年における様々な研究チーム、様々な実験室プロトタイプの作品に基づいて発展途上。

私たちは、ワガドゥグー生態学センターとの技術移転により当社の開発を伴います。

この記事では、太陽の冷蔵庫吸着、建設的な発展とブルキナファソへの技術移転の例の動作原理を提示します。

この実験開発のための資金は、主にGEBERTRÜFFOUNDATION(バーゼル-スイス)によって提供されました。

なぜ太陽冷却?

医薬品や食品を保存するために、途上国のための代替とクリーンなソリューションを提供します。

太陽冷却は、以下の代替手段です。

これらの3つのソリューションはいずれも、炭化水素を消費し(アフリカでは珍しく高価です)、CO2を拒否したり、使用されている技術(バッテリー、冷媒など)を間接的に汚染したりするため、開発途上国のニーズを完全に満たしません。

熱太陽エネルギーの冷熱への直接変換を使用した吸着によるソーラー空調には、このような欠点はありません。

どのように太陽の吸着式冷凍していますか?

吸着は、気体と固体との間のバランスを打つときに起こる現象です。

気体分子の濃度は、気相よりも固体の表面近くで常に大きくなります。 したがって、どの固体でも、表面原子は表面に垂直な非補償引力の影響を受けます。 これらの力のバランスは、気体分子の吸着によって部分的に回復します。

1が吸着を参照するとき、それは頻繁にトルクの話されています。 ペアは、吸着剤(固体)と吸着(液冷媒のオフィスを作る)で構成されています。

吸着剤として使用されるボディは、一般的に非常に大きな外面を持っているボディです。 我々は、活性アルミナ、活性炭、シリカゲルやゼオライトを挙げることができます。 吸着剤の選択は、ホットソース(コレクタ)で入手可能な蒸発器および温度で所望の温度に依存することになります。

カップルの他の部分(吸着質)は、XNUMXつの重要な条件を満たしている必要があります。蒸発の潜熱が高く、吸着しやすい小さな分子で構成されていることです。 これらの特性を持つ流体には、水、アンモニア、メタノール、二酸化炭素が含まれます。 これらXNUMXつの「物理的」条件に加えて、液体の性質とその危険性(可燃性、毒性など)を考慮する必要があります。

私たちのアプリケーションを順次アクティブ石炭メタノールカップル、シリカゲル、水および水 - ゼオライトを使用しています。 これらの対の使用は最小限に吸着質の蒸気の通過を妨害する可能性が非凝縮性ガスの存在を減少させるために、平均真空レベル(10-3のミリバール)が必要です。 寒いだけ夜の間に生成されるため、サイクルは、断続的に動作します。

私たちの開発で設計通りの冷蔵庫には、4つの主要な要素が含まれています。

  • センサー吸着器:太陽放射によって加熱される吸着剤を含む部分で、効果があります
    吸着質の脱着。
  • コンデンサー:このエレメントは、センサー吸着器で脱着した吸着蒸気を凝縮するために使用されます。
  • 冷蔵室:この要素は、保冷室と液体および固体の吸着物を含む蒸発器で構成される冷蔵庫の有用な部分です。
  • 自律バルブ:ボディは、低圧力の高圧部分を分離します。 このボディ開発LESBATには電子(特許取得済み)を自動で行われないとされています。

動作サイクル

太陽冷蔵庫は吸着熱サイクルで動作します。 サイクル
以下に説明するように4つの異なる段階に分けることができます。 また、この表にクラウジウス - クラペイロンのプロット(LN(P)(-1 / T対(圧力))(温度))に示すサイクルを提供します。


空調吸着の利点/欠点

短所:

  • タイムズ(少なくとも)高温と低温の生成との間12h生産(これはバッファ電池を非常に簡単に解けるかもしれません)
  • 「冷たい」吸着サイクルを生成するために、冷熱源(夜間)が必要です。
  • COP広く(1 / 10約)コンプレッサー冷凍機以下(ただし、太陽ソースは無制限quasiementあるので、それは本当に重要なのですか?)

利点:

  • 太陽以外のエネルギー源(または熱損失などの別の熱源)は必要ありません。
  • (シャッターを除く)可動部品は、メンテナンスが非常に簡単ではありません。
  • 水と同じくらい簡単な冷媒を使用する可能性!
  • COPは、電気ソーラー空調(機械式冷凍回路に光起電性パネルを供給する)よりもわずかに高く、マイナス(バッテリーの摩耗や汚染、メンテナンスなど)に相当します!

経済学

この記事で行われた説明に従って構築された太陽吸着冷蔵庫の製造コストに関しては、数値を明確にすることは非常に困難です。

スイスまたはフランスで開発されたプロトタイプのコストは、ブルキナファソで年間数十コピーを製造する冷蔵庫のコスト価格とは関係ありません。最初にターゲットに設定)。 この価格は、量産の場合、ここまたはアフリカの自動化されたチェーンで年間数千コピーにさらに低下します。

2002年にブルキナファソでCEAS-BFが実施した市場調査では、年間300リットルの吸着式ソーラー冷蔵庫が750台以上販売されており、NGO、病院、ブルキナベのホテルと農業協同組合は、販売価格が000 CFAフラン(約1ユーロ)を超えないことを条件としました。

課題は2つあり:上記の販売価格を超えることなく生産する生産工芸で開始し、ペース後に市場の需要を満たすために。 現在の市場の状況と労働Burkinabeの価格は、私たちはCEASBFは、この課題に対応することができることを考えさせます。

結論

LESBAT内の太陽吸着冷凍の分野で行われた実験により、この技術に内在するすべての困難を把握することが可能になりました。

これが信用を落とす可能性のある失敗を経験することなく拡散できるようにするためには、我々が努力してきたように、その場で効果的なスキルを創造または強化することにより、発展途上国への知識の伝達を支援することが不可欠です。 CEAS-BFとのコラボレーションの一環として行うこと。

性能を維持しながら、私たちの太陽の冷凍システムにおける建設的な変化は、建設的な簡素化を目的としました。 この目的が達成されます。 プロジェクトの結果は、小さな冷却器を開発することです。 これは、我々のシステムの都合技術的限界を考慮に入れて部屋の最適なサイズを定義します。

ソーラー吸着冷凍は、化石燃料の過剰消費によって引き起こされる環境問題の解決策の一部です。

さらに、それは彼らに医薬品、ワクチンや食品の保全へのアクセスを与える、vied'un多くの人々、特にサヘル諸国の品質を向上させる必要があります。

詳細:
- LESBATサイト
- .pdf形式のLESBAT記事をダウンロードする
- 一般と動作原理
- ソーラーコレクターの最適化
- プレゼンテーションパネル太陽冷却:動作
- 太陽大気パネルのプレゼンテーション:アフリカのコラボレーション

また読みます: ダウンロード:風エレナは、二重らせんをフェアリング

「吸着による太陽冷却または空調、冷凍」に4コメント

  1. 私自身が公開し、私の考えのためのプロトタイプを作るために従業員を探しているので、こんにちは、私は私はあなたと、さらにあなたをもたらす可能性が研究者の発明者、環境sytemsのために、被験者に冷凍セクションでは、私は面白いですさよなら私に答え

    1. ボンジュール、
      私は揮発性の物理コンポーネントの太陽冷却吸着を共有する博士課程の学生です。
      ありがとう

  2. pingを実行: 冷凍| pearltrees
  3. ボンジュール
    私はエネルギー免許を持っています。 私たちは吸着冷凍機のさまざまな用途(生鮮食品や医薬品の保存)を求められてきましたが、いくつか研究を重ねましたが、残念ながら見つかりません。
    私は自分のプロジェクトを進めるために私が相談することができないリンクが欲しいのですが
    cordialement

コメントを残します

あなたのメールアドレスが公開されることはありません。 必須フィールドは、マークされています *