Tecnologia del frigorifero solare

Aug 04, 2025 Lasciate un messaggio

La ricerca sui frigoriferi ad adsorbimento solare è iniziata in Cina negli anni ’90, ma la maggior parte è rimasta confinata in laboratorio e non aveva ancora raggiunto il livello di applicazione pratica desiderato. Ciò è dovuto principalmente alle elevate temperature di produzione e alla limitata disponibilità di energia solare. Inoltre, la necessità di tubazioni tra il letto di adsorbimento esterno e il refrigeratore interno nei frigoriferi ad adsorbimento solare rappresentava un grosso ostacolo alla loro produzione di massa.

Per affrontare queste limitazioni, i ricercatori nazionali hanno condotto un’analisi dettagliata della tecnologia di refrigerazione ad adsorbimento solido solare, concentrandosi su vari aspetti, tra cui i meccanismi del ciclo del sistema, la selezione di coppie di refrigeranti ad adsorbimento, le prestazioni del frigorifero solare, l’analisi delle caratteristiche interne ed esterne e la progettazione ottimizzata. Dopo anni di ricerca dedicata, Sun Changjiang del Laboratorio per l'ambiente termico presso l'Istituto di refrigerazione dell'Università Jiao Tong di Shanghai ha costruito due frigoriferi ad adsorbimento solare utilizzando i processi e le procedure richiesti per la produzione di massa. I risultati sperimentali hanno dimostrato prestazioni relativamente stabili, dimostrando che la tecnologia per questo tipo di frigorifero solare è sufficientemente matura per la produzione.

Nei frigoriferi ad adsorbimento solare, la selezione delle coppie di refrigeranti ad adsorbimento è cruciale. Ricercatori nazionali hanno tentato di studiare le proprietà di adsorbimento di varie coppie di adsorbimento, tra cui CoF2-NH3, SrCl2-NH3, carbone attivo-metanolo e carbone attivo-etanolo. I risultati sperimentali mostrano che la coppia CoF2-NH3 ha un'elevata capacità di adsorbimento specifica, richiede una bassa temperatura per il massimo adsorbimento, ha un ciclo di adsorbimento breve e non mostra agglomerazione o espansione dopo ripetuti adsorbimenti, offrendo nuove possibilità per la miniaturizzazione e l'applicazione pratica dei sistemi di refrigerazione ad adsorbimento chimico. La coppia SrCl2-NH3 ha un'elevata capacità di raffreddamento ad assorbimento ed è adatta per l'uso con energia solare o calore di scarto di bassa qualità, rendendola una coppia eccellente. La coppia carbone attivo-metanolo è più adatta per l'uso nei produttori di ghiaccio solare ad adsorbimento solido rispetto alla coppia carbone attivo-etanolo.
I collettori solari termici ad alta-efficienza sono componenti chiave dei frigoriferi solari e sono classificati in due tipi: non-focalizzati e focalizzanti. I collettori solari non focalizzati-sono classificati come piatti-piatti, tubi a vuoto e CPC. Questi tre tipi hanno temperature di raccolta basse, inferiori a 250 gradi, e sono classificati come collettori solari a bassa- o media-temperatura. I collettori solari focalizzati sono classificati come a vasca, a piatto e a torre. In genere, questi tre tipi possono raggiungere temperature di raccolta superiori a 300 gradi, rendendoli collettori a temperatura media- e alta-. Per i frigoriferi solari, i collettori solari non-focalizzati vengono utilizzati principalmente nei sistemi di refrigerazione ad assorbimento solare, mentre i collettori solari focalizzati possono essere utilizzati nei sistemi di refrigerazione solare fotovoltaica. La ricerca e l'utilizzo dei collettori solari, sia a livello nazionale che internazionale, sono stati limitati principalmente all'intervallo di temperature medie- e basse-.