Τα συστήματα ψύξης συμβατικής τεχνολογίας καταναλώνουν ηλεκτρική ενέργεια για να τροφοδοτήσουν τον μηχανικό συμπιεστή τους, η οποία συνήθως προέρχεται από το ηλεκτρικό δίκτυο. Αυτό, έχει μια σειρά από μειονεκτήματα με κυριότερα την αύξηση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα (CO2), καθώς το μεγαλύτερο ποσοστό ηλεκτρικής ενέργειας παράγεται από καύση ορυκτών καυσίμων, την υπερφόρτωση του ηλεκτρικού δικτύου και το υψηλό λειτουργικό κόστος. Επιπλέον, υπάρχουν μειονεκτήματα που σχετίζονται με τα ψυκτικά μέσα καθώςοιΧλωροφθοροάνθρακες (CFC) και οι Υδροχλωροφθοροφθοράνθρακες (HCFCs) που χρησιμοποιούνται ως ψυκτικά μέσα συμβάλλουν στην εξασθένιση(depletion)της ζώνης του όζοντος.
Οι θερμικά οδηγούμενες αντλίες θερμότητας προσρόφησης/απορρόφησης (sorption)μπορούν να αποτελέσουν μια αξιόπιστη και οικολογική εναλλακτική λύση σε σχέση με τα συμβατικά συστήματα ψύξης που λειτουργούν μεσυμπίεση ατμών, ειδικά όταν τροφοδοτούνται από ηλιακή ενέργεια. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η ανάγκη κάλυψης των ψυκτικών φορτίων κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού συμπίπτει με τη διαθεσιμότητα ηλιακής ακτινοβολίας. Τα συστήματα ψύξης sorptionμπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: 1) συστήματα ψύξης απορρόφησης (absorption) και 2) συστήματα ψύξης προσρόφησης (adsorption).
Τα συστήματα απορρόφησης παρουσιάζουν γενικά υψηλότερες τιμές ειδικού βαθμού απόδοσης (Coefficient of Performance – COP) σε σύγκριση με τα συστήματα προσρόφησης και είναι ευρύτερα διαδεδομένα σε εφαρμογές ψύξης. Ωστόσο, τα συστήματα προσρόφησης παρουσιάζουν κι αυτά ορισμένα οφέλη. Το πιο σημαντικό από αυτά είναι ότι μπορούν να λειτουργήσουν χρησιμοποιώντας ηλιακή ή απορριπτόμενη θερμότητα χαμηλής θερμοκρασίας. Στη βιβλιογραφία, αναφέρεται ότι ακόμα και χαμηλές θερμοκρασίες της τάξης των 50 °C μπορούν να αξιοποιηθούν εάν χρησιμοποιούνται πολλαπλοί κύκλοι προσρόφησης. Αυτό το πλεονέκτημα καθιστά τους ψύκτες προσρόφησης ιδανικούς για εφαρμογές ηλιακής ψύξης όπου στις περισσότερες περιπτώσεις η διαθέσιμη θερμότητα είναι χαμηλής ενθαλπίας.
Τα συστήματα ηλιακής ψύξης sorption έχουν ερευνηθεί τα τελευταία χρόνια από πολλούς ερευνητές τόσο αριθμητικά όσο και πειραματικά. Σε αυτή την εργασία, εξετάζεται ένα ηλιακό σύστημα ψύξης που είναι εγκατεστημένο στο Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Θερμοδυναμικής της Σχολής Μηχανολόγων Μηχανικών του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου. Το σύστημα χρησιμοποιεί ένα εμπορικά διαθέσιμο ψύκτη προσρόφησης ζεόλιθου/νερού προκειμένου να παράγει ψύξη, ενώ η θερμική αποθήκευση επιτυγχάνεται με τη μορφή αύξησης της θερμοκρασίας του ρευστού που αποθηκεύεται σε ένα ενδιάμεσο εξισορροπητή (buffer).Η κινητήρια δύναμη του συστήματος είναι η ηλιακή ενέργεια που μετατρέπεται σε θερμότητα σε μια σειρά από ηλιακούς συλλέκτες κενού (EvacuatedTubeCollector – ETC) και μια σειρά ασύμμετρων υβριδικών συλλεκτών θερμικών φωτοβολταϊκών (PhotovoltaicThermal – PVT) που έχουν ήδη δοκιμαστεί από την ερευνητική ομάδα του εργαστηρίου. Η απόδοση του συστήματος αξιολογείται κατά τη διάρκεια της θερινής περιόδου σε ότι αφορά την ικανότητα ψύξης, της απόδοσης COP και της εξέργειας.
Για να διαβάσετε ολόκληρο το περιοδικό γίνετε συνδρομητές.
