我国是一个农业大国，每年有6亿t农作物废弃物，其中玉米秸秆就有大约2.2亿t。除部分用于副业原料和饲料及炊事燃料外，其余均为废弃物。这些农林废弃物随意堆放，导致城乡环境污染等各种不利的影响。随着我国农村经济的发展，人们对高效、洁净、方便的优质燃料的需求不断增加，同时人们对环境舒适度的要求也不断提高，冰箱、空调等各类制冷装置开始进入农村家庭。将农村方便易得的秸秆等生物质转化成可利用的洁净燃料，作为制冷装置的能量来源，对人们生活水平的提高有重要的意义，富通新能源生产销售
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吸收式制冷可分为2种类型，分别是两工质的吸收式制冷和三工质的吸收扩散式制冷( Absorption Diffusion Refrigeration Unites．简称ADRU)。两工质的吸收式制冷目前最常见的是以水一溴化锂和氨水作为工质对的制冷机组，制冷效果较好，目前已有很广泛的应用，但是其体积较大价格比较昂贵，在使用时都需要大量的冷却水。由于这些缺点使其不利于被广泛推广，主要是不能小型化。吸收扩散式制冷系统是一种三工质的吸收式制冷系统。其最大的特点是可以用热能驱动，而且没有任何运动部件、无振动、无噪音，使用子要求比较安静的场所。由于其可以用热能来驱动，所以适用于多种不同的能源，在一些无电或缺电的林牧区、广大农村等偏远地区将发挥其独特的作用。而在这些地区生物质能却比较丰富，用生物质能来驱动ADRU制冷系统是一种理想的选择。但要设计出与之配套的加热系统，本文设计了一种热管式生物质炉具来燃烧成型燃料为系统提供能量，取得较好的制冷效果。
目前，已开发的各种ADRU制冷系统中（主要是冰箱），有利用太阳能来提供能量的太阳能冰箱，但其缺点是太阳能具有间歇性，不能持续制冷；沼气冰箱是用沼气来提供能量的冰箱，由于沼气的产量又受季节变化的影响，也有一定的局限性。用生物质成型燃料来提供能量，则可以克服以上2种制冷系统的缺陷。
1、ADRU制冷系统的工作原理
ADRU系统结构简图见图l。ADRU制冷机采用的是3组分为循环工质，氨作为制冷剂，氨水溶液为吸收剂，氦气为扩散气体。浓溶液由溶液热交换器进入热虹吸泵，被加热元件加热至沸腾，等到发生的气泡达到一定数量时，在气泡向上推力的作用下将溶液沿提升管提升到一定高度，当气液混合物到达发生器上部后，稀氨水溶液则被分离下来，并再次经过加热把残留在氨水中的氨继续蒸发。其中含有水蒸气的氨气继续上升至精馏器，水蒸气在精馏器内由于受到精馏器的壁面的冷却而被冷凝下来，使氨气沿精馏器上升时，浓度不断提高，最后得到较纯的氨气进入冷凝器，而含水量较多的溶液则向下流至发生器。氨气经过冷凝器后在一定的压力下变为液态氨，然后流入蒸发器，蒸发制冷。如此周而复始，吸收被冷却物体的热量达到制冷的目的。
2、试验装置的参数和试验材料
试验装置主要有两大部分组成：一是生物质成型燃料炉具；二是吸收式制冷系统。工作时生物质成型燃料炉具产生的蒸汽经管道传输到制冷系统的发生器，通过包裹在发生器外面的冷凝器，冷凝放热将热量传给制冷系统。
2.1试验装置的参数
本文在试验时起初加工了一个容积为50 L的吸收扩散式制冷冰箱，取得了较为明显的制冷效果，经实验测定其最佳的输入功率为0.2 kW。而后又将其容积放大到了60 L，本文在试验时使用的装置是放大后的，该装置没有冷冻室，冷藏室温度0-10℃，工质是氨水，辅助气体是氦气。氨水的溶液浓度是35%，系统的总压力1.9MP，冷凝温度45℃，发生器的发生温度是125℃。
与该装置配套的炉具是一种带有水套的生物质炉，为了使产生的蒸汽能够达到制冷系统发生器的发生温度，不工作时水套内部以及与之相连的管道内部的压强为0.007 38 MP，其对应的饱和温度是40℃，也就是说当水套内部的温度被加热到40℃时水就开始沸腾蒸发，当达到稳定状态时，水套内部的压力可以达到0.2 MP，对应的水的饱和温度是127.5℃，能够达到发生器的发生温度。
2.2试验所用材料
试验时本文采用的是和河南农业大学农业部可再生能源重点实验室硕士研究生侯中兰设计的生物质炊事炉具，在原炉具上加上了水套，通过管道将蒸汽传给制冷系统；为使蒸汽更好的冷凝，本文在试验时设计了一个环形的冷凝器，材料为纯铜，承压能力为0.2 MP。
所用燃料是由HPB-Ⅲ成型机（φ75 mm成型膜）生产的玉米成型燃料(φ78-88 mm)，其密度是lt·m-3，热值约是1.465x107J·kg-1。
2.3试验的操作方法说明
试验时首先要对整个热管炉具进行排空气，具体做法是当水套内部的水加热到100℃时，蒸汽开始产生，过3～5 min蒸汽开始充满整个管道，这时打开管道上面的排气阀，将管道内部的空气排出。随着水蒸气继续蒸发，水套内部的压力开始不断增加，沸点升高，从而满足制冷系统发生器的发生温度，当停止工作时水套及与之相连的管道内部压强大小约是0.00738MP。由于整个装置的密封较好，以后再次启用时不需排气。
在进行测试时吸收式冰箱要求不能靠近墙壁及其他物体，这样可以保证空气的流通，有利于系统中吸收器和冷凝器的冷凝。
3、试验结果及分析
3.1试验条件与结果
试验按照我国轻工部标准SG283-82规定的条件进行，试验在恒温恒湿的空间进行，温度为320C±1℃，环境湿度为75%±5%。在进行试验时的环境温度为31℃，环境湿度为70%，符合试验条件的要求。试验时向吸收式制冷冰箱分别输入功率为0.15 kW、0.25 kW、0.3 kW、0.35 kW的水蒸气，由数显式温度计分别记录出输入不同的加热功率时冰箱冷藏室内的温度变化，从而可以得出4种不同的加热功率时冰箱冷藏室的降温曲线。由温度曲线可以直观地看出下降速度的快慢，从而得到吸收式制冷系统的最佳加热功率。
试验时冷藏室内的温度均为19℃，以温度降低到3℃时作为最后温度。得到的降温曲线如图3。
3.2试验结果分析
当改变发生器不同的加热温度时，其降温曲线和热力系数的变化趋势基本与以上情形相似。从一系列的试验数据可以得出生物质成型燃料吸收式制冷系统有以下的特点：
(1)实验测试结果表明，用生物质成型燃料炉具供热的吸收式制冷系统是可行的。但是要求炉具能够提供稳定的热量及制冷系统的发生温度，但要使炉具提供较高的温度，则要求炉具能够承受较高的压力，而且密封性要求较好。
(2)降温速度与输入功率的关系可从图3中看出，刚开始时制冷系统随着输入功率的增加冷藏室内的降温速度呈增加的趋势，但当输入功率超过0.3kW降温速度有所减缓，制冷系统的热力系数也是这种变化趋势。所以制冷系统存在一个最佳的输入功率约为0.3kW，其主要原因是当加热功率较小时发生器内氨气发生量较小，所以其制冷量较小．但是随着加热功率的增加，制冷量达到了最大，当加热量超过‘0.3 kW时，系统的热消耗增大，使冷凝器的热负荷加重，氨气夹带的水蒸气给精馏、冷凝带来麻烦，同时进入蒸发器的液氨含水，降低了冷凝效果。
(3)当装置的制冷温度达到最低温度并维持不变时，利用焓差法可计算得到不同输入功率时对应的制冷量，从而可以得到其热力系数(COP)。由降温曲线可以推测出系统热力系数的变化趋势应该和降温曲线相符合，其热力系数应该是随加热功率的增大先增加，达到最大值时开始减少。由于装置在加工时，存在一定的缺陷从而使加热的功率有所增加。
4、结论
由于吸收扩散式制冷技木主要可以用低品位热源，如煤气、煤油、低温蒸汽、太阳能等直接产生制冷效果，也可以采用电加热的方式进行供热，所以用生物质成型燃料炉具给吸收式扩散式制冷系统提供能量是可行的。而且其所用的制冷工质是氨水，是一种对环境友好型的工质，所以这种制冷技术将有更加广阔的发展前景。用生物质能为制冷系统提供能量，将为生物质能的利用开辟一种新的途径．这种制冷技术在我国的一些偏远的地区及缺电地区有着较大的发展空间。为农业废弃物的处理和利用找到了一种新的方法。
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