Technologie d'application du réfrigérateur solaire

La Chine a commencé des recherches sur les réfrigérateurs à adsorption solaire, mais la plupart restent confinées au laboratoire et n'ont pas encore atteint le niveau souhaité d'application pratique. Cela est principalement dû aux températures de production élevées et à la disponibilité limitée de l'énergie solaire. De plus, la nécessité d’une tuyauterie entre le lit d’adsorption extérieur et le refroidisseur intérieur dans les réfrigérateurs à adsorption solaire constitue un obstacle majeur à leur production de masse.
Pour remédier à ces limitations, des chercheurs nationaux ont mené des recherches détaillées sur la technologie de réfrigération solaire à adsorption solide, en se concentrant sur les mécanismes du cycle du système, la sélection de paires de réfrigérants à adsorption, les performances du réfrigérateur solaire, l'analyse des caractéristiques internes et externes et la conception optimisée. Après des années de recherche approfondie, Sun Changjiang du Laboratoire d'environnement thermique de l'Institut de réfrigération de l'Université Jiao Tong de Shanghai a construit deux réfrigérateurs à adsorption solaire en utilisant les processus et procédures requis pour la production de masse. Les résultats expérimentaux démontrent des performances relativement stables, démontrant que la technologie de ce type de réfrigérateur solaire est suffisamment mature pour être produite.
Dans les réfrigérateurs solaires à adsorption, la sélection des paires de réfrigérants à adsorption est cruciale. Des chercheurs nationaux ont étudié les propriétés d'adsorption de diverses paires de réfrigérants d'adsorption, notamment CoF2-NH3, SrCl2-NH3, charbon actif-méthanol et charbon actif-éthanol. Les résultats expérimentaux montrent que la paire de fluides de travail CoF2-NH3 a une capacité d'adsorption spécifique élevée, nécessite une basse température pour atteindre la capacité d'adsorption maximale, a un cycle d'adsorption court et ne présente aucune agglomération ni expansion après une adsorption répétée, offrant de nouvelles possibilités pour la miniaturisation et l'application pratique des systèmes de réfrigération par adsorption chimique. La paire de fluides de travail SrCl2-NH3 présente également une capacité de refroidissement par adsorption élevée et convient à une utilisation avec l'énergie solaire ou la chaleur résiduelle de faible qualité, ce qui en fait une excellente paire de fluides de travail. La paire de fluides de travail charbon actif-méthanol est plus adaptée à une utilisation dans les machines à glace solaires à adsorption solide que la paire de fluides de travail charbon actif-éthanol.
Les capteurs solaires thermiques à haute-efficacité sont des composants clés des réfrigérateurs solaires et sont classés en deux types : non-focalisés et focalisés. Les capteurs solaires non-focalisés sont classés en plaques plates-, à tubes sous vide et CPC. Ces trois types ont des températures de collecte basses, inférieures à 250 degrés, et sont classés comme capteurs solaires à basse - ou moyenne -température. Les capteurs solaires à focalisation sont classés en types auge, parabole et tour. En règle générale, ces trois types peuvent atteindre des températures de collecte supérieures à 300 degrés, ce qui en fait des collecteurs à moyenne- et haute-température. Pour les réfrigérateurs solaires, les capteurs solaires non focalisés sont principalement utilisés dans les systèmes de réfrigération à adsorption solaire, tandis que les capteurs solaires focalisés peuvent être utilisés dans les systèmes de réfrigération solaire photovoltaïque. La recherche et l'utilisation de capteurs solaires, tant au niveau national qu'international, se sont principalement limitées à la plage de températures moyennes- et basses-.