清洁与可再生能源研究:太阳能热利用
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5 总结与展望

5.1 总结

本文首次将比表面积大且具有独特中空结构的碳纳米管引入太阳能吸附制冷领域,为了探讨其在吸附制冷领域的应用潜力,本文将其与具有较大吸附量的碱土盐类化合物CaCl2进行有机复合,并测定了基于碳纳米管的新型复合吸附剂的吸附量。

(1)本文总结了不同的吸附性能测试装置,并分析了其各自的优缺点,最后决定采用液位法,因为液位法能获得实时的吸附/脱附量数据,且测试结果更准确。

(2)为了测定复合吸附剂的吸附量,本文设计了一套基于液位法的吸附性能测试装置,利用磁致伸缩液位传感器测得液位的变化来计算制冷剂的吸附量/脱附量,同时利用恒温油浴锅和低温恒温箱来模拟太阳能热水器产生的热水及期望获得的制冷工况。

(3)在完成实验台的搭建后,由于严重漏气,本文采用了一系列方法来解决气密性问题,最后发现普通球阀无法满足实验所需的气密性要求,因此重新对台架进行了设计和加工。新台架采用真空系统专用高真空手动挡板阀,所有部件利用快卸法兰进行连接。

(4)解决了新台架的气密性问题后,本文对含5%和7.5%碳纳米管的复合吸附剂吸附水的性能进行了实验测试。实验发现,当吸附温度均为80℃时,含5%碳纳米管的复合吸附剂的平衡吸附量为0.11398g/g,而含7.5%碳纳米管的复合吸附剂的平衡吸附量为0.16486g/g,相比增加了44.6%;当吸附温度均为70℃时,含5%碳纳米管的复合吸附剂的平衡吸附量为0.13852g/g,而含7.5%碳纳米管的复合吸附剂的平衡吸附量为0.18914g/g,相比增加了36.5%。而在50℃的平衡吸附量更高达0.20126g/g,由此可见,碳纳米管有助于提高复合吸附剂的吸附量。

(5)残留蒸汽在吸附初始阶段对吸附量结果影响较大,随着时间的推移,影响逐渐减小;残留蒸汽对总吸附量的影响较小;温度越低,残留蒸汽对吸附量的影响越小。