摘 要我国是一个农副产品产出大国，但对于一些偏远地区产出的农副产品，由于运输条件落后或者滞销，使得那些产品难以进入市场进行流通，如何低消耗的保存这些产品是一个急需解决的问题。
基于当前的技术优势，本文介绍了一种利用秸秆颗粒物燃烧作为热源的吸收式制冷办法，该制冷循环使用的是一种以氨为制冷剂的非共沸溶液。与以往的溴化锂-水循环相比，可以制取零度以下的温度，以满足农副产品的保存需求。本文也对市场前景、效益和可行性进行了分析，此方法高效环保，适合国情和现状，有广阔的发展前景。
关键词：生物质；吸收式制冷；可行性；非共沸溶液
1.1项目建设背景和意义
我国是个农业大国，生物质资源十分丰富，各种农作物每年生产秸秆6亿多吨，其中可以作为能源使用的约为4亿吨，而多年来，秸秆遍地焚烧造成环境污染的问题十分突出。为此近年来政府对秸秆焚烧严令禁止，于是当前农村的秸秆等生物质大多都是弃之不用，为此政府出台了对生物质能源利用的鼓励优惠政策，将来，中国秸秆等生物质利用将呈快速增长的趋势。同时我国是一个农副产品产出大国，但对于一些偏远地区产出的农副产品，由于运输条件落后或者滞销，使得那些产品难以进入市场进行流通，更别说进入国际市场大流通参与竞争，从而导致产量大，损耗量也大，销售量小的局面。同时对于偏远地区或者农副产品大量产出的地方，由于农副产品的滞销或运输条件的限制，农副产品的储存问题迫在眉睫。而对于那些地区，往往电能使用也是紧缺的，如何良好、廉价的储存农副产品是许许多多农民的意愿和期望。而生物质能属低碳清洁可再生能源，资源量丰富，大力开发生物质能源，对于改善我国以化石燃料为主的能源结构有十分重要的意义。通过对秸秆的回收利用来为小型冷库制取冷量，有利于解决偏远地区农副产品或农副产品产量集中地滞销后储存问题，对促进农民增收和落实科学发展观、建设生态环境具有积极的意义。
2.1制冷原理
冷机和热机在热力学上来说是同一种原理，制冷循环就是发动机循环的逆循环，一样有吸热、放热、压缩、膨胀四个过程，比如逆卡诺循环和斯特林循环。常见的制冷方式有四种，蒸汽压缩式制冷、蒸汽喷射式制冷、吸收式制冷、吸附式制冷和电制冷(1)。
对于大众来说最常见的制冷循环就是冰箱和空调等家电产品，这些产品的制冷原理都是蒸汽压缩式式制冷，通过电机压缩制冷剂蒸汽达到可在环境温度下冷凝的压力，最后节流降温产生制冷效应，这种制冷方式简单高效，在低温区若是能取到好的制冷剂，能满足焦耳-汤姆逊效应也可以制取超低温。除此之外还有蒸汽喷射式制冷，利用喷口将锅炉气体加速在喷嘴附近产生低压，以使工质蒸发，产生制冷效应，这种制冷由于存在喷嘴，可能产生噪音。吸收式制冷则是使用非共沸溶液，利用溶液的吸收和接吸收的吸热和放热过程实现制冷循环，常见的有氨-水吸收式制冷和水-溴化锂吸收式制冷，前者可以制取零下温度，且可大规模制冷。但是氨水具有腐蚀性，并且氨水的精馏过程复杂，不易控制。后者不具有腐蚀性且沸点相差较多，但以水为制冷剂不能制取零度以下的温度，不能满足众多低温的需求(2)。吸附式制冷类似吸收式制冷，以固体作为吸收剂，远离和吸收式制冷类似。除了第一种是以电为驱动力，后面三种都是以热能为驱动力，应用广泛，方便。电制冷是利用帕尔贴效应，使不同金属节点处产生吸热以达到制冷效应，该种制冷效应多用于小规模制冷，如电子器件、航天制冷等领域。
2.2 吸收式制冷的优势
从动力驱动方式上来说，和传统使用电能驱动压缩机的制冷装置相比，该制冷系统是使用生物质颗粒燃烧热能驱动的，运行平稳可靠操作简单，无噪声，适用负荷广，维修方便，制冷剂无公害。同时燃料来源自给自足，节约电能，降低了制冷成本，从能源利用上来说，采用低品质能源热能来代替采用电能制冷也是节能环保的一种体现。
从制冷循环系统上来说，基于研究出的新型氨溶剂的非共沸溶液混合工质的吸收式制冷系统与其他热驱动制冷系统相比，采用氨作为制冷剂，制冷温度最低可达零下25摄氏度，克服了溴化锂-水制冷系统中水作为制冷剂不能制取零度以下的问题(4)。制冷系统机械结构简单，制冷过程只有制冷剂氨会蒸发，工质溶液的其他成分并不会蒸发，这样就省去了像氨-水制冷系统中需要精馏的过程，增加了系统稳定性，降低了制造成本。制冷剂采用氨具有事宜的饱和蒸发压力，较大的蒸发潜热，吸收剂也具有比热小的特点。工质溶液粘度小、导热性好，有效增加了换热效率，减小了换热器面积(3)。吸收式制冷原理图如下2.1
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图2.1 吸收式制冷原理图
3.1 前景和市场需求
对于前景，《中华人民共和国可再生能源法》的实行，该法明确指出国家将可再生能源开发和利用的技术研究和产业化发展列为科技发展和高技术产业发展的优先领域，纳入国家科技发展规划和高技术产业发展规划，并支持可再生能源开发利用的科学技术研究，促进可再生能源开发利用的技术进步。所以本项目符合节能减排、资源环保、促进民生的国家百年大计，将会得到政策支持和优惠，前景良好。
对于市场需求，在我国很多地区，农副产品有供求两难的现象，原因就是农副产品储存条件差，导致农副产品不能及时销售出去而带来损失，据统计，我国每年果蔬腐烂超过8000万吨，居全球首位，造成的经济损失达750亿，占整个行业产值的30%。这其中农副产品的储存问题是极为关键的，有问题就有需求，所以我推断生物质能源驱动制冷项目市场需求是广阔的。
4.1 效益分析和结论
经济效益，设备成本相对不高，运行过程中使用的秸秆来源充足且廉价，设备运行时只消耗少量电能，维修方便，这都降低了投资的本钱。设施建成后每年都可以节约大量理论上所需的电费。社会效益，项目实施后，使用农业废弃物为冷库提供冷量，有助于解决偏远地区农副产品以及农副产品滞销地区的储存问题，降低农民们的经济损失，提高农副产品售卖时的收入，改善农民的生活条件，同时也避免了资源浪费，有助于促进现代农村经济的发展，推进农村现代化改革振兴农村经济。环境效益，对于环境方面，该项目有利于解决秸秆废弃、大量焚烧所带来的环境污染问题。采用处理后的生物质颗粒燃料，降低了硫、氮氧化物、粉尘的排放。同时变相的节省了电能，减小了电网压力。
本项目符合国家相关政策，属于民生工程，是国家鼓励的可再生能源发展项目，对实现能源的高效利用和环境保护具有积极作用，同时也有利于解决农业副产品的储存问题，增加农民收入。生物质能源驱动制冷的市场前景看好，生物质能源原料来源广，价格便宜，农副产品对冷库储存需求量大(6)。基于氨的非共沸溶液具有技术上的优势，可方便、高效的制取低温。
参考文献
(1)赵福艳,张丁川,路贵香.制冷技术的研究进展[J].化工管理,2020(09):136-137.
(2)杨磊,李华山,陆振能,陈高凯,雷炯,马伟斌,龚宇烈.溴化锂吸收式制冷技术研究进展[J].新能源进展,2019,7(06):532-541
(3)张浩阳.吸收式制冷节能技术在生产中的应用[J].电子测试,2020(08):93-94.
(4)刘剑. 基于大滑移温度非共沸工质的双冷源制冷系统性能研究[D].东南大学,2016.
(5)夏奡,陈蓉,付乾,朱贤青,朱恂,廖强.可再生合成燃料研究进展[J/OL].科学通报:1-10[2020-06-12].