В Журнал по возобновляемой и устойчивой энергетике, издательством AIP Publishing, исследователи из Университета Анны в Индии разработали инструмент оптимизации для проектирования, оценки и максимизации производительности различных типов SACS в различных сценариях эксплуатации. Инструмент был создан с использованием языка программирования Visual Basic, который прост в освоении и обеспечивает быструю разработку приложений.

"Наш удобный оптимизатор - это многофункциональный инструмент, способный спроектировать и проанализировать полную систему адсорбционного охлаждения на солнечной энергии", - сказал соавтор Эдвин Мохан. "Наш инструмент способен оценивать различные комбинации рабочих параметров для определения настроек, которые максимизируют производительность системы".

SACS, которые работают за счет преобразования солнечной энергии в тепло, состоят из сорбционного слоя, конденсатора, резервуара для хранения жидкости, расширительного клапана и испарителя. Ночью вода или другой хладагент испаряется через испаритель.

В дневное время тепло, получаемое от солнца, заставляет пар проходить через конденсатор, где он повторно испаряется с выделением скрытого тепла. Жидкость в конечном итоге возвращается в испаритель для повторения процесса.

Одним из наиболее важных элементов SACS является сочетание материалов, используемых в процессе адсорбции, при котором атомы или молекулы вещества (адсорбата) прилипают к поверхности пористого материала (адсорбента), такого как активированный уголь и цеолит, для максимального увеличения отношения поверхности к объему.

В своем исследовании исследователи использовали свой вычислительный инструмент для тестирования двух пар адсорбент /адсорбат: активированный уголь и метанол, а также цеолит и вода. Эксперименты проводились в течение четырех дней в прототипе SACS с охлаждающей способностью 0,25 киловатт. Они обнаружили, что комбинация активированного угля и метанола обеспечивает более высокий коэффициент полезного действия, но система адсорбции цеолита и воды может работать при более высоких температурах.

Инструмент оптимизатора предсказал правильные соотношения массовой концентрации материала. Этот метод рассчитал нагрузку на охлаждение, спрогнозировал максимальную производительность и провел общий анализ производительности системы охлаждения.

Хотя исследование было сосредоточено на системах охлаждения жилых домов, исследователи заявили, что их инструмент оптимизации может быть распространен на системы с большей производительностью.