四川大学：一种新型甲醇/甜菜碱-脲工作液对，用于低温热源驱动的吸收式制冷系统
论论资讯 ｜ 2024-04-29 ｜
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Novel working fluid pair of methanol/betaine-urea for absorption refrigeration system driven by low-temperature heat sources
Bao Y.; Zhong Y.; Yang J.; Tang S.; Zhong S.; Feng W.; Ji J.; Li H.; Liang B.
Published：2024-07-01
DOI：10.1016/j.energy.2024.131223
研究背景
在当今社会，节能环保一直备受关注。然而，利用低温热源如工业废热、太阳能加热水或地热来驱动吸收制冷系统（ARS）时，存在一些挑战。这些挑战促使了一项新研究的开展。
研究内容
最近一项研究发现，利用甲醇和甜菜碱尿素（BE-UR）构成的新型工作流体对（DES）系统，可以有效解决低温热源下的制冷问题。该设计充分利用了甲醇的高汽化焓、工作流体对的低热容量，以及溶液中适当的氢键网络强度。研究表明，甲醇和BE-UR在1.81:1的摩尔比下具有完全可溶性，平衡蒸汽压在303.15K时降至8.59kPa。分子动力学模拟展示了微观溶液结构，展示了氢键网络和未结合的甲醇在浓缩的工作流体对中的存在。这种结构增强了ARS吸收单元中甲醇蒸汽的吸收过程。Aspen Plus模拟预测了一个性能系数（COP）超过0.85，与单效ARS中的H<sub>2</sub>O/LiBr相当，并且比NH<sub>3</sub>/H<sub>2</sub>O在SE-ARS中表现出色，性能提高了约30％，同时保持了约2的较低循环比。
研究意义
这项研究的创新之处在于提出了一种新型工作流体对，为低温热源下的制冷系统提供了更加高效的解决方案。这有望在节能环保领域带来重大影响，为未来可持续发展提供了新的思路和可能性。
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