Performance improvement of a four-bed adsorption heat pump

此研究主要對於本實驗室內一個具有四個鰭管式吸附器之吸附式熱泵進行改良，並實驗量測系統之冷卻能力(SCP)與冷卻性能係數(COP)。研究中矽膠與水分別為吸附劑與冷媒。實驗之結果顯示，在 與冰水流量=1.2 L/min之操作條件下，可得系統之最大SCP值為98.4 W/kg-silica gel，所對應之COP值為0.28，而此最佳之週期時間為10分鐘；在 與冰水流量= 2.1 L/min之操作條件下，可得系統之最大SCP值為94.6 W/kg-silica gel，所對應之COP值為0.31，而此最佳之週期時間為11分鐘；在 與冰水流量= 2.1 L/min之操作條件下，可得系統之最大SCP值為76.3 W/kg-silica gel，所對應之COP值為0.35，而此最佳之週期時間為15分鐘；實驗之結果亦顯示，COP之值會因週期操作時間之增加而提高，在 與冰水流量= 2.1 L/min之操作條件下當週期時間為39分鐘時，系統之COP值為0.57，而所對應之SCP值為70.0 W/kg-silica gel。在實驗過程中亦發現，蒸發器中冷媒蒸氣(水蒸氣)之產生量可能不足，同時冷媒蒸氣之傳遞也可能受到阻礙，此導致熱泵系統之性能受到限制。摘要 i Abstract ii 致謝 iii 目錄 iv 表目錄 vi 圖目錄 ix 符號說明 xiv 第一章 緒論 1 1-1 前言 1 1-2 文獻回顧 2 1-3 研究目的 9 第二章 系統操作之介紹與性能參數 11 2-1 系統元件與操作之介紹 11 2-1-1 運轉流程 11 2-1-2 非等模式時間之操作 12 2-2 系統之加熱量與冷卻量 14 2-3 實驗不準確度之分析 16 2-3-1 冷卻能力(SCP)量測之不準確度 17 2-3-2 冷卻性能係數(COP)量測之不準確度 18 第三章 實驗設備與量測程序 21 3-1 實驗目的 21 3-2 熱泵元件與實驗量測設備之介紹 21 3-3 實驗程序 23 第四章 實驗結果與討論 26 4-1 各過程溫度與蒸氣壓力之量測結果 27 4-1-1 ，冰水流量= 2.1 L/min與 ，冰水流量= 1.2 L/min之量測結果 27 4-1-2 與冰水流量= 2.1 L/min下之量測結果 31 4-1-3 與冰水流量= 1.2 L/min下之量測結果 32 4-2 熱泵之性能係數、冷卻能力 33 4-3 實驗之不準確度分析 36 4-4 冰水溫差平穩之現象討論 38 第五章 結論 41 5-1 結論 41 5-2 未來系統改良之建議 4