“雙碳”背景下制冰新技術(shù)研究進(jìn)展

李曉燕，矯佳偉，丁奕涵，王天娜

“雙碳”背景下制冰新技術(shù)研究進(jìn)展

李曉燕，矯佳偉，丁奕涵，王天娜

（哈爾濱商業(yè)大學(xué) 能源與建筑工程學(xué)院，哈爾濱 150028）

總結(jié)“雙碳”背景下制冰新技術(shù)的研究進(jìn)展，為研發(fā)更加低碳高效的制冰技術(shù)提供參考。重點(diǎn)對二氧化碳跨臨界制冰技術(shù)、真空閃蒸制冰技術(shù)和太陽能吸附式制冰技術(shù)3種制冰新技術(shù)的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。二氧化碳跨臨界制冰技術(shù)、真空閃蒸制冰技術(shù)和太陽能吸附式制冰技術(shù)具有低碳、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，可對冷鏈運(yùn)輸、人工冰場等領(lǐng)域起到積極作用，在“雙碳”背景下具有較好的應(yīng)用前景。在此基礎(chǔ)上，如何保證制冰系統(tǒng)穩(wěn)定性、提高制冰效率是未來主要的研究方向。

低碳；節(jié)能；冷鏈運(yùn)輸；制冰

隨著經(jīng)濟(jì)和人口的不斷增長，我國碳排放量日益增加。在“雙碳”政策的背景下，如何減少對環(huán)境的影響，開發(fā)低碳的制冰技術(shù)成為了當(dāng)今學(xué)界的研究重點(diǎn)之一。目前，我國制冰技術(shù)已應(yīng)用于冷鏈運(yùn)輸、商超餐飲、遠(yuǎn)洋捕撈、人工冰場等領(lǐng)域[1-4]。傳統(tǒng)的制冰技術(shù)在制冰過程中能耗較大，制冰效率較低，并且目前制冰系統(tǒng)采用的R22、R134a、R404a等制冷劑，全球變暖潛能值（GWP值）普遍較高，導(dǎo)致溫室氣體排放量增加，全球變暖程度加劇，采用氨為制冷劑，若出現(xiàn)制冷劑泄漏，則會導(dǎo)致爆炸、中毒等安全問題，因此，研究安全性好且低碳高效的制冰技術(shù)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

二氧化碳跨臨界制冰技術(shù)、真空閃蒸制冰技術(shù)、太陽能吸附式制冰技術(shù)區(qū)別于傳統(tǒng)制冰技術(shù)，使用低碳環(huán)保的制冷劑無毒性，可有效減少碳排放和其他污染物的產(chǎn)生。同時真空閃蒸制冰技術(shù)、二氧化碳跨臨界制冰技術(shù)制冰速度更快、效率更高，太陽能吸附式制冰技術(shù)以太陽能為動力源，具有噪聲小、節(jié)能和環(huán)保等特點(diǎn)。

本文重點(diǎn)綜述二氧化碳跨臨界制冰技術(shù)、真空閃蒸制冰技術(shù)以及太陽能吸附式制冰技術(shù)3種制冰新技術(shù)的研究進(jìn)展?？偨Y(jié)3種制冰新技術(shù)的優(yōu)勢及不足，并針對其當(dāng)前存在的問題提出改進(jìn)方法，以期為研究更加低碳高效的制冰技術(shù)提供參考。

1 低碳制冰新技術(shù)

二氧化碳跨臨界制冰技術(shù)、真空閃蒸制冰技術(shù)和太陽能吸附式制冰技術(shù)作為3種低碳制冰新技術(shù)，具有低碳、環(huán)保的特點(diǎn)，可減少制冰過程中對環(huán)境的影響和能源的消耗。有望在未來廣泛應(yīng)用于制冰行業(yè)，為我國實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)做出貢獻(xiàn)。

1.1 二氧化碳跨臨界制冰

二氧化碳是一種天然、無毒、來源廣泛的制冷劑[5]，不會損害臭氧層，且臭氧消耗潛能（ODP）值為0，全球變暖潛能值較低（GWP值為1）[6]，故二氧化碳跨臨界制冰技術(shù)發(fā)展前景廣闊。二氧化碳跨臨界制冰技術(shù)主要是利用二氧化碳作為制冷劑時的優(yōu)良特性，在二氧化碳跨臨界制冰系統(tǒng)中，二氧化碳?xì)怏w被壓縮成跨臨界狀態(tài)的流體后，流入氣體冷卻器放熱，再經(jīng)過節(jié)流裝置降壓后，沿管路輸送到冰場制冰區(qū)域，隨著壓力的降低二氧化碳制冷劑迅速蒸發(fā)吸熱，達(dá)到制冰目的。目前二氧化碳跨臨界制冰技術(shù)主要應(yīng)用于人工冰場。2022年在國家重點(diǎn)研發(fā)計劃“科技冬奧”專項(xiàng)支持下[7]，天津大學(xué)馬一太、田華教授團(tuán)隊研制了高效全顯熱回收板殼式換熱器、油氣液高效分離器，構(gòu)建了多模塊移動冰場測試平臺，自主研發(fā)了二氧化碳跨臨界直接蒸發(fā)式制冰系統(tǒng)，并首次應(yīng)用在冬奧會短道速滑、花樣滑冰等5塊冰場中。實(shí)現(xiàn)了更均勻化冰溫，以及更快速工況調(diào)控，其冰場凍結(jié)速度遠(yuǎn)高于其他傳統(tǒng)制冰方式，綜合能效和冰溫指標(biāo)均實(shí)現(xiàn)國際領(lǐng)先。劉楷[8]通過分析首都體育館2022年冬季奧運(yùn)會采用的二氧化碳跨臨界直接蒸發(fā)冰場的案例，得出制冷系統(tǒng)存在運(yùn)行壓力高、壓差大，部件承壓較高等問題，但二氧化碳直接蒸發(fā)冰場比使用乙二醇作為載冷劑的冰場凍結(jié)速度更快，節(jié)能效果更好。

1.2 真空閃蒸制冰

真空閃蒸制冰技術(shù)是一種新型制冰技術(shù)，其以水為制冷劑，無毒且清潔環(huán)保。在制冰過程中首先使閃蒸系統(tǒng)保持一定程度的真空，然后注入高壓飽和的水，由于水在較低的壓強(qiáng)下，沸點(diǎn)降低，會迅速沸騰，因此，閃發(fā)小部分水通過直接接觸換熱使大部分水迅速凝固成冰晶，其制冰效率高于傳統(tǒng)制冰方式[9]，制取的流化冰在食品冷鏈運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。真空閃蒸制冰系統(tǒng)可由流化冰的生成方式及系統(tǒng)維持真空的方式分為2類。按流化冰的生成方式分類，可為噴射式和攪拌式，目前研究主要針對噴射式真空閃蒸制冰技術(shù)展開。按系統(tǒng)維持真空的方式分類共有3種類型，分別是冷凝式、吸附式、吸收式，其中冷凝式應(yīng)用最為廣泛。Shin等[10]首次研究了真空法制備冰漿的理論基礎(chǔ)，并在真空室內(nèi)對單個液滴的蒸發(fā)結(jié)晶進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在真空絕熱容器中制取的流化冰，冰晶較小、結(jié)構(gòu)均勻、質(zhì)量更好。Zou等[11]對真空閃蒸制冰技術(shù)的相關(guān)研究進(jìn)行了總結(jié)，得出真空閃蒸制冰系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行操作方便，但在閃蒸過程中系統(tǒng)會產(chǎn)生較多的水蒸氣，使得系統(tǒng)的真空度維持困難，傳熱效果降低，同時在制冰過程水的過冷導(dǎo)致系統(tǒng)所需制冰溫度更低，制冰效率下降，能耗增加。

1.3 太陽能吸附式制冰

太陽能吸附式制冰技術(shù)通過吸附床收集太陽能并將其轉(zhuǎn)化為熱能，通過脫附和吸附2個過程，產(chǎn)生制冰所需的低溫。該技術(shù)以太陽能為動力，相較于傳統(tǒng)制冰技術(shù)可以降低能耗和減少污染。Kumar等[12]以活性炭和甲醇為工作對，對太陽能吸附式制冷系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。研究結(jié)果表明，使用太陽能吸附制冷系統(tǒng)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)，可降低對臭氧層的破壞，減少二氧化碳的排放。同時系統(tǒng)在運(yùn)行過程中不使用壓縮機(jī)，相較于蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)具有噪聲低和耗電量少等優(yōu)點(diǎn)。目前，國內(nèi)外專家學(xué)者主要通過搭建小型太陽能吸附式制冰裝置來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，其產(chǎn)品尚未得到廣泛應(yīng)用。Khattab等[13]提出了一種新型太陽能吸附式制冰機(jī)，該制冰機(jī)將吸附床置于玻璃外殼內(nèi)，通過太陽輻射反射板對吸附床進(jìn)行加熱，該裝置具有吸附工質(zhì)對受熱均勻、密封性好等優(yōu)點(diǎn)。但太陽能吸附式制冰技術(shù)存在吸附解析過程時間較長，制冰效果受到天氣的影響較大等問題，導(dǎo)致系統(tǒng)性能系數(shù)較低。

2 低碳制冰新技術(shù)的研究進(jìn)展

隨著人們對環(huán)境保護(hù)意識的增強(qiáng)，低碳制冰技術(shù)受到越來越多的關(guān)注和研究。當(dāng)前二氧化碳跨臨界制冰技術(shù)、真空閃蒸制冰技術(shù)以及太陽能吸附式制冰技術(shù)的研究主要集中在提升制冰系統(tǒng)性能與強(qiáng)化制冰過程的傳熱傳質(zhì)2個方面。

2.1 二氧化碳跨臨界制冰技術(shù)的研究

2.1.1 二氧化碳跨臨界制冰系統(tǒng)性能的研究

對二氧化碳跨臨界制冷循環(huán)的研究，Trygve等[14]通過建立仿真模型，得出當(dāng)處于14 ℃的環(huán)境溫度時，選擇雙級壓縮亞臨界二氧化碳制冷系統(tǒng)或雙級壓縮跨臨界二氧化碳制冷系統(tǒng)能達(dá)到較好的制冷效果。雙級壓縮跨臨界二氧化碳制冷循環(huán)也可在需要利用系統(tǒng)產(chǎn)熱的情況下進(jìn)行使用，節(jié)約能耗。劉圣春等[15]以二氧化碳跨臨界單級壓縮制冷循環(huán)為基礎(chǔ)，對二氧化碳跨臨界雙級壓縮制冷循環(huán)進(jìn)行研究，通過建立制冷循環(huán)系統(tǒng)的熱力學(xué)模型，分析得出二氧化碳跨臨界雙級壓縮系統(tǒng)性能系數(shù)最大，且采用雙級壓縮二次節(jié)流中間不完全冷卻系統(tǒng)的系統(tǒng)性能系數(shù)和系統(tǒng)運(yùn)行過程中的安全性是各種雙級壓縮系統(tǒng)中最高的。

Tian等[16]提出了一種二氧化碳跨臨界動力循環(huán)的發(fā)動機(jī)余熱回收優(yōu)化方法，并通過遺傳算法進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化。結(jié)果表明，在系統(tǒng)中同時增加預(yù)熱器和蓄熱器，可以最大限度地提高系統(tǒng)性能。Bonilla-blancas等[17]對一個在跨臨界條件下使用二氧化碳作為制冷劑的單個蒸汽壓縮制冷循環(huán)進(jìn)行了熱動力學(xué)和熱經(jīng)濟(jì)研究，得出單個蒸汽壓縮制冷循環(huán)運(yùn)行費(fèi)用較高，且為了提高二氧化碳跨臨界制冷系統(tǒng)的性能系數(shù)，降低運(yùn)行成本，建議在今后的研究中對采用2臺壓縮機(jī)的二氧化碳跨臨界制冷系統(tǒng)進(jìn)行熱經(jīng)濟(jì)分析。

2.1.2 采用回?zé)崞鞯亩趸伎缗R界制冰系統(tǒng)的研究

在采用回?zé)崞鞯亩趸伎缗R界制冰系統(tǒng)的研究中，孫知曉等[18]分析了帶回?zé)崞鞯目缗R界二氧化碳循環(huán)系統(tǒng)。研究結(jié)果表明，在二氧化碳跨臨界制冰系統(tǒng)中添加回?zé)崞鬟M(jìn)行過冷可顯著提高系統(tǒng)性能。雖然回?zé)崞鲿?dǎo)致壓縮機(jī)的排氣溫度過高，但其在降低系統(tǒng)節(jié)流損失和提升系統(tǒng)制冷量方面效果顯著。姚瑤等[19]對天津某室內(nèi)二氧化碳跨臨界制冷循環(huán)冰場進(jìn)行研究，通過計算與分析得出，采用帶回?zé)岬亩趸伎缗R界制冰系統(tǒng)受氣候影響較小，系統(tǒng)運(yùn)行更穩(wěn)定。王威等[20]研究一種應(yīng)用于首都體育館冰場的雙級壓縮帶回?zé)岬亩趸伎缗R界制冷循環(huán)系統(tǒng)，其系統(tǒng)如圖1[20]所示。通過研究得出雙級壓縮過程所產(chǎn)生的熵增使得制冷循環(huán)的性能系數(shù)的實(shí)際值比理論值降低了32%，同時該冰場具有切換速度快、冰面溫度均勻等特點(diǎn)。

圖1 二氧化碳跨臨界冰場系統(tǒng)

2.1.3 采用渦流管的二氧化碳跨臨界制冰系統(tǒng)的研究

在采用渦流管的二氧化碳跨臨界制冰系統(tǒng)的研究中，劉業(yè)鳳等[21]提出了一種用渦流管替代膨脹閥的二氧化碳跨臨界制冰系統(tǒng)，并在傳統(tǒng)渦流管上增加一個飽和液體出口，使壓縮機(jī)進(jìn)口溫度降低，系統(tǒng)性能提高，為今后渦流管膨脹的二氧化碳跨臨界制冰系統(tǒng)的優(yōu)化奠定了理論基礎(chǔ)。劉軍樸等[22]通過對3種不同膨脹方式（利用渦流管、膨脹機(jī)、膨脹閥）的跨臨界二氧化碳制冷循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行熱力學(xué)分析，得出當(dāng)渦流管效率為0.2時，采用膨脹閥與采用渦流管的跨臨界二氧化碳制冷循環(huán)系統(tǒng)的系統(tǒng)性能系數(shù)相同。當(dāng)渦流管效率在0.2～0.5時，可提高系統(tǒng)性能系數(shù)37%。噴嘴、冷孔板、渦流室、熱端管等是組成渦流管的主要結(jié)構(gòu)，因此這些組分的參數(shù)會對渦流管的性能產(chǎn)生影響。趙林林等[23]以直徑為4～6 mm的熱端管為研究對象，研究其對渦流管的制冷性能系數(shù)及制冷量的影響，建立模型對渦流管進(jìn)行數(shù)值模擬。結(jié)果得出當(dāng)其管徑超過4.5 mm時，渦流管的制冷量和制冷性能系數(shù)隨著熱端管直徑的增大而減小，且冷流比為0.6；熱端管直徑為4.5 mm的渦流管能獲得最大制冷量。

2.2 真空閃蒸制冰技術(shù)的研究

2.2.1 真空閃蒸制冰系統(tǒng)捕獲水蒸氣的方法研究

為了維持真空閃蒸制冰系統(tǒng)的真空度，國內(nèi)外許多專家學(xué)者針對有效捕獲水蒸氣這一問題，進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究。Isao等[24]利用LNG作為冷阱捕獲水蒸氣，研究了在70～100 Pa低壓條件下不同溫度和大小的純水液滴閃蒸成冰的全過程，觀察到裝置內(nèi)蒸發(fā)-凍結(jié)可分為穩(wěn)定蒸發(fā)-凍結(jié)、起泡-凍結(jié)、起泡-破裂蒸發(fā)凍結(jié)和閃蒸凍結(jié)這4種情況。Zhang等[25]利用吸附床與冷凝器盤管相結(jié)合的方式來捕獲水蒸氣，從而維持系統(tǒng)的真空環(huán)境，分析了該方式對水蒸氣捕獲的影響。結(jié)果表明，吸附室內(nèi)冷卻介質(zhì)溫度對固體吸附能力有明顯影響。當(dāng)冷卻介質(zhì)的溫度為30 ℃時吸附效果最佳，但冷卻介質(zhì)若溫度過低，則不利于吸附。徐愛祥[26]設(shè)計了一個帶有夾層的真空閃蒸室，可利用低溫制冷劑在閃蒸室中捕獲水蒸氣，但其存在容積較大，制冷劑的消耗量較大等問題，會導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)效益較低。殷勇高等[27]提出了一種溴化鋰吸收式真空閃蒸制冰系統(tǒng)，通過溴化鋰溶液來吸收閃蒸過程產(chǎn)生的水蒸氣，從而維持系統(tǒng)的真空度。Tang等[28]提出了一種新型真空制冰系統(tǒng)，其彈射制冷子系統(tǒng)和彈射真空子系統(tǒng)通過抽汽、冷凝過程來維持制冰系統(tǒng)的真空度，對水蒸氣捕獲效果顯著。章學(xué)來等[29]設(shè)計了一種帶有吸附模塊的真空閃蒸制冰系統(tǒng)，閃蒸過程產(chǎn)生的水蒸氣經(jīng)吸附室后被大量吸收，剩余部分蒸汽由管路流入冷凝室后被冷凝，該系統(tǒng)有助于維持系統(tǒng)真空環(huán)境，提高制冰效果，降低能耗。吸附式真空閃蒸制冰裝置系統(tǒng)如圖2所示[30]。

圖2 吸附式真空閃蒸制冰裝置系統(tǒng)

2.2.2 真空閃蒸制冰系統(tǒng)工藝參數(shù)的研究

對真空閃蒸制冰過程工藝參數(shù)的研究，劉洋等[31]研究了水滴在真空環(huán)境下的降溫結(jié)晶特性，結(jié)果表明當(dāng)真空環(huán)境壓力小于3 500 Pa時，水滴溫度會低于0 ℃，當(dāng)真空環(huán)境壓力小于2 000 Pa時水滴凍結(jié)冰。馬軍等[32]對水滴在真空室內(nèi)的閃蒸結(jié)晶過程進(jìn)行了模擬研究，結(jié)果表明真空室內(nèi)的壓力越低，結(jié)晶過程進(jìn)行得越快，但所需能耗較大，液滴初始直徑對結(jié)晶過程的影響較大，直徑越小，結(jié)晶過程進(jìn)行的越快，且對真空室進(jìn)行設(shè)計時需考慮液滴降落的距離，使液滴在真空室內(nèi)獲得充分的駐留時間完成結(jié)晶過程。劉曦等[33]以NaCl水溶液為研究對象，利用Jeziorny方程和Mo方程來分析流化冰在閃蒸過程中冷卻速率和結(jié)晶速率兩者之間的關(guān)系，研究結(jié)果表明在時間相同的條件下，冷卻速率越大，生成的流化冰含冰率越高，即結(jié)晶速率越快。Lyu等[34]研究了不同壓力、壁溫下對真空閃蒸制取流化冰過程的影響，結(jié)果表明，在真空閃蒸狀態(tài)下，壓力越低，閃蒸現(xiàn)象越強(qiáng)烈，初始溫度越高，溶液越容易產(chǎn)生氣泡。

2.2.3 納米粒子添加劑強(qiáng)化真空閃蒸制冰的研究

適當(dāng)使用納米粒子添加劑可加強(qiáng)水在閃蒸過程中的傳熱傳質(zhì)，降低流化冰的過冷度，改善流化冰的流動性，提高制冰效率，減小系統(tǒng)能耗。章學(xué)來等[35]通過研究得出體積分?jǐn)?shù)為5%的乙醇溶液在真空閃蒸制冰過程最穩(wěn)定，可降低水約61%的過冷度，最利于水閃蒸成冰。Zheng等[36]研究了不同添加劑（CaCl2和TiO2納米顆粒）對真空閃蒸制冰過程的影響，研究結(jié)果表明，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.20%的TiO2納米粒子添加劑的制冰效果優(yōu)于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的CaCl2添加劑。Wang等[37]研究了MWCNTs-H2O納米流體對冰靜態(tài)真空閃蒸實(shí)驗(yàn)的影響。當(dāng)TNWDIS與MWCNTs的分散比為0.5∶1時，過冷度基本保持在2 ℃。Zou等[38]研究了真空閃蒸制冰過程中不同濃度的MgCl2溶液對制取流化冰的影響，研究結(jié)果表明加入氯化鎂有利于冰晶的細(xì)化形成。鄭欽月等[39-40]通過添加不同比例的納米流體和表面活性劑，研究了具有表面活性劑的納米流體對制冰過程的影響，得出具有CTAB表面活性劑的Al2O3納米流體和具有SDBS表面活性劑的TiO2納米流體都具有促進(jìn)冰晶成核，降低冰晶過冷，提高冰晶熱導(dǎo)率的效果。為了保證真空閃蒸制冰系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性，使用的添加劑必須克服成本高，具有腐蝕性、毒性等缺點(diǎn)。這也將是篩選添加劑的重要標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 太陽能吸附式制冰技術(shù)的研究

2.3.1 系統(tǒng)性能的研究

太陽能吸附式制冰系統(tǒng)性能的優(yōu)化研究主要體現(xiàn)在優(yōu)化吸附制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)[41]和制冷循環(huán)[42]上。Attalla等[43]研究了包含一種新型吸附器的太陽能吸附式制冰系統(tǒng)，通過使用丙烯酸板代替玻璃來封閉吸附器管，可使該制冰系統(tǒng)的性能得到提高。Sowunmi等[44]通過研究得出集熱器元件的反射率及透射率對太陽能吸附式制冷系統(tǒng)的性能有重大影響，反射技術(shù)薄膜比其他材料更具有達(dá)到最高系統(tǒng)性能系數(shù)的潛力。Zhao等[45]介紹了一種真空泵，用于增大太陽能冷卻系統(tǒng)中從吸附器到冷凝器的制冷劑蒸汽流量，在實(shí)驗(yàn)中系統(tǒng)的COP提高了35.9%。Nikbakhti等[46]在太陽能吸附式系統(tǒng)中安裝熱水儲罐，當(dāng)太陽輻射強(qiáng)度不足，系統(tǒng)不能提供足夠多的冷量時，儲罐中積累的熱能可以保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，提高了系統(tǒng)性能，該系統(tǒng)可解決常規(guī)太陽能吸附系統(tǒng)間歇性和不穩(wěn)定性的問題。Zhao等[47]提出了一種新型太陽能吸附制冷系統(tǒng)，并進(jìn)行了比較實(shí)驗(yàn)。研究了在不同天氣條件下強(qiáng)化和自然傳質(zhì)循環(huán)的系統(tǒng)性能，結(jié)果表明在不同天氣條件下，采用強(qiáng)化傳質(zhì)循環(huán)的系統(tǒng)性能水平總是高于采用自然傳質(zhì)循環(huán)的系統(tǒng)性能水平。彭佳杰等[48]以太陽能吸附式冷熱聯(lián)供系統(tǒng)為研究對象，探究影響其運(yùn)行性能的因素。Pan等[49]研究了硅膠-水吸附式制冷系統(tǒng)中熱量和質(zhì)量回收過程的運(yùn)行特點(diǎn)，結(jié)果表明，吸附床和蒸發(fā)器中的剩余傳熱制冷劑對質(zhì)量和熱量回收過程影響顯著，熱回收時間的最佳范圍為25～45 s，當(dāng)質(zhì)量回收時間在5～50 s范圍內(nèi)時，制冷系統(tǒng)性能最佳。Chekirou等[50]提出了一個基于Dubinin-Astakhov方程的熱力學(xué)模型，初步研究了循環(huán)性能與熱回收率、解吸溫度、冷凝溫度、蒸發(fā)溫度等參數(shù)之間的關(guān)系。研究結(jié)果表明，以上參數(shù)對系統(tǒng)性能影響較大，采用熱回收系統(tǒng)可大大提升吸附式制冷系統(tǒng)的性能。Song等[51]設(shè)計并構(gòu)建了一種以活性炭-甲醇為吸附工作對的新型太陽能水浴固體吸附制冰系統(tǒng)，研究了解吸參數(shù)對太陽能水浴固體吸附制冰系統(tǒng)性能的影響。結(jié)果表明，解吸溫度對太陽能水浴固體吸附制冰系統(tǒng)的性能有著重要影響。當(dāng)解吸溫度保持在94 ℃時，系統(tǒng)的最佳解吸時間為10 h，隨著脫附時間的延長，系統(tǒng)的性能因熱損失的增加而降低。趙文魁等[52]以一種復(fù)合拋物面集熱器（Compoud Parabolic Collector，CPC）太陽能吸附式制冷系統(tǒng)為研究對象，系統(tǒng)如圖3所示[52]，分析了自然傳質(zhì)、強(qiáng)化傳質(zhì)和自然-強(qiáng)化協(xié)傳質(zhì)3種模式下系統(tǒng)的性能，研究結(jié)果表明采用自然-強(qiáng)化協(xié)同傳質(zhì)的系統(tǒng)COP提升最多。

圖3 太陽能吸附式制冰系統(tǒng)

2.3.2 吸附工質(zhì)對的研究

學(xué)者們對太陽能吸附式制冰系統(tǒng)中采用的吸附工質(zhì)對[53]進(jìn)行了深入研究。趙惠忠等[54]研究了一種新型吸附劑MgCl2-13X，并對其吸附性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，通過對沸石分子篩中加入MgCl2，吸附性能得到了較大改善，強(qiáng)化了系統(tǒng)的傳熱傳質(zhì)，吸附速率最大提高了20%。Manish等[55]通過對比傳統(tǒng)吸附工質(zhì)對（如活性炭-甲醇、活性炭-乙醇、沸石-水等）和新型工質(zhì)對maxsorb-乙醇（maxsorb為活性炭衍生物）的制冷效果，得出maxsorb-乙醇的組合對制冷系統(tǒng)性能提升最大。Adenane等[56]研究了不同熱力學(xué)參數(shù)對制冷系統(tǒng)的影響，結(jié)果表明，COP受蒸發(fā)溫度和最高加熱溫度影響較大，但受冷凝壓力的影響較小，同時得出活性炭/甲醇工質(zhì)對比沸石/水工質(zhì)對的制冷效果更好。王澤鵬等[57]研究了粒徑不同的硅膠材料對系統(tǒng)制冷能力及吸附床傳熱傳質(zhì)特性的影響。發(fā)現(xiàn)吸附劑的粒徑越小，吸附床內(nèi)導(dǎo)熱性能越強(qiáng)。Liu等[58]對硅膠系統(tǒng)和SAPO-34沸石系統(tǒng)的性能進(jìn)行了比較分析，結(jié)果表明，在太陽能吸附式制冷系統(tǒng)中使用硅膠-水工質(zhì)對比SAPO-34沸石-水工質(zhì)對的制冷效果更好。選擇高效的吸附工質(zhì)對可大大提高太陽能吸附式制冰系統(tǒng)的性能，是未來太陽能吸附式制冰技術(shù)的研究重點(diǎn)。

3 結(jié)語

二氧化碳跨臨界制冰技術(shù)、真空閃蒸制冰技術(shù)以及太陽能吸附式制冰技術(shù)作為低碳制冰的新技術(shù)，通過對其相關(guān)研究進(jìn)展進(jìn)行總結(jié)，可為未來制冰行業(yè)的發(fā)展提供有效參考。但3種制冰新技術(shù)目前仍存在不足之處，可從以下幾方面進(jìn)行深入研究。

1）未來可從二氧化碳跨臨界制冰系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行深入研究，如系統(tǒng)射流器噴嘴形狀、回?zé)崞靼惭b位置對系統(tǒng)COP的影響。對過熱溫度與壓縮機(jī)吸氣溫度的最適宜取值進(jìn)行研究，探討何種熱回收方式最為經(jīng)濟(jì)。同時其應(yīng)用于其他制冰場合的可行性與智能化調(diào)控工況方面也是未來二氧化碳跨臨界制冰技術(shù)的重要發(fā)展方向。

2）針對真空閃蒸制冰技術(shù)的真空系統(tǒng)維持穩(wěn)定性的問題。由于采用吸附式耦合冷凝式真空閃蒸系統(tǒng)捕獲水蒸氣效果最好，故未來可從吸附劑種類及其與水量的比例關(guān)系等方面進(jìn)行深入研究，以提高水蒸氣的捕獲效果。針對過冷度的問題，未來可通過采用合適的添加劑進(jìn)行解決，如采用具有表面活性劑的納米粒子添加劑，或采用物理場輔助的手段改變納米流體表面物性參數(shù)，以緩解納米粒子團(tuán)聚的問題，提高制冰效率。

3）針對太陽能吸附式制冰技術(shù)因太陽能輻射周期性造成的制冰不連續(xù)性問題，未來可通過對系統(tǒng)蓄冷技術(shù)和復(fù)合工質(zhì)等方面進(jìn)行深入研究，通過添加儲能裝置對制冰系統(tǒng)進(jìn)行輔助制冰，從而提高制冰系統(tǒng)的穩(wěn)定性與能源利用率。此外，還可以通過選擇更加安全高效的工質(zhì)對、優(yōu)化吸附床結(jié)構(gòu)（如增加床層孔隙率，添加拋物面聚焦器等）以及減少傳熱阻力等方面進(jìn)行深入研究，以提高制冰效率與系統(tǒng)性能。

[1] 包海蓉, 金素萊曼. 流化冰技術(shù)在水產(chǎn)品冷鏈流通中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 食品科學(xué), 2022, 43(5): 338-345.

BAO Hai-rong, JIN S. Progress in the Application of Slurry Ice Technology in Seafood Preservation during Cold Chain Logistics[J]. Food Science, 2022, 43(5): 338-345.

[2] LEIPER A N, HAMMOND E C, ASH D G, et al. Energy Conservation in Ice Slurry Applications[J]. Applied Thermal Engineering, 2013, 51(1/2): 1255-1262.

[3] KAUFFELD M, GUND S. Ice Slurry - History, current Technologies and Future Developments[J]. International Journal of Refrigeration, 2019, 99: 264-271.

[4] 張振迎, 許禹菲, 尹浩伊, 等. 采用自然工質(zhì)的冰場制冷系統(tǒng)性能分析[J]. 低溫與超導(dǎo), 2022, 50(4): 51-57.

ZHANG Zhen-ying, XU Yu-fei, YIN Hao-yi, et al. Performance Analysis of Ice Rink Refrigeration System Using Natural Working Fluid[J]. Cryogenics & Superconductivity, 2022, 50(4): 51-57.

[5] 張永明. 跨臨界二氧化碳熱泵熱水機(jī)組的性能模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 南京: 東南大學(xué), 2020.

ZHANG Yong-ming. Performance Simulation and Experimental Study of Transcritical Carbon Dioxide Heat Pump Hot Water Unit[D]. Nanjing: Southeast University, 2020.

[6] 余瓊, 徐宏慶. 冬奧冰場制冷劑適宜性研究[J]. 暖通空調(diào), 2022, 52(6): 12-16.

YU Qiong, XU Hong-qing. Suitability on Refrigerants of Refrigeration System for Ice Rink in Winter Olympic Stadium[J]. Heating Ventilating & Air Conditioning, 2022, 52(6): 12-16.

[7] 劉曉艷, 王懿霖. 天津大學(xué)馬一太、田華教授團(tuán)隊研發(fā)直冷制冰技術(shù)制造穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)冰面[J]. 求賢, 2022(2): 8.

LIU Xiao-yan, WANG Yi-lin. The Team of Professor Ma Yitai and Professor Tian Hua of Tianjin University Developed The Direct Cold Ice Making Technology to Make Stable and High-quality Ice Surface[J]. Talents Seeking, 2022, 366(2): 8

[8] 劉楷. 自然工質(zhì)CO2在2022年北京冬奧會冰場的運(yùn)用[J]. 制冷技術(shù), 2020, 40(2): 20-24.

LIU Kai. Application of Natural Refrigerant CO2in Ice Rinks of Beijing Winter Olympics in 2022[J]. Chinese Journal of Refrigeration Technology, 2020, 40(2): 20-24.

[9] 王章飛, 章學(xué)來, 賈瀟雅, 等. MWCNT-H_2O納米流體對靜態(tài)真空閃蒸制冰實(shí)驗(yàn)的影響[J]. 化工進(jìn)展, 2018, 37(7): 2531-2538.

WANG Zhang-fei, ZHANG Xue-lai, JIA Xiao-ya, et al. Effects of MWCNT-H_2O Nanofluid on Static Vacuum Flash Ice Production Experiment[J]. Chemical Industry and Engineering Progress, 2018, 37(7): 2531-2538.

[10] SHIN H T, LEE Y P, JURNG J. Spherical-Shaped Ice Particle Production by Spraying Water in a Vacuum Chamber[J]. Applied Thermal Engineering, 2000, 20(5): 439-454.

[11] ZOU Lin-geng, ZHANG Xue-lai, ZHENG Qin-yue. Research Progress on Preparation of Binary Ice by Vacuum Flash Evaporation: A Review[J]. International Journal of Refrigeration, 2020, 121(6): 72-85.

[12] Kumar K A, Kapilan N, Dinesh P A, et al. Experimental Studies on Solar Assisted Activated Carbon Based Adsorption Refrigeration System[J]. Materialstoday: Proceedings, 2022, 62(8): 5258-5265.

[13] KHATTAB N M. A Novel Solar-Powered Adsorption Refrigeration Module[J]. Applied Thermal Engineering, 2004(24): 2747-2760.

[14] TRYGVE M E, IGNAT T, KAJA W B, et al. Design and Performance Analysis of Ice CO2Refrigeration System with Snow Making Mechanism[J]. Journal of Refrigeration Technology, 2020, 40(2): 53-58.

[15] 劉圣春, 李正. CO2跨臨界雙級壓縮制冷循環(huán)的熱力學(xué)分析[J]. 制冷技術(shù), 2016, 36(4): 8-13.

LIU Sheng-chun, LI Zheng. Thermodynamic Analysis of CO2Transcritical Two-Stage Compression Refrigeration Cycle[J]. Chinese Journal of Refrigeration Technology, 2016, 36(4): 8-13.

[16] Tian Hua, Chang Li-wen, Shu Ge-qun, et al. Multi-objective Optimization of The Carbon Dioxide Transcritical Power Cycle with Various Configurations for Engine Waste Heat Recovery[J]. Energy Conversion and Management, 2017, 148(15): 477-488.

[17] Bonilla-Blancas A E, Salazar-Pereyra M, Mora-Ortega A, et al. Operation Costs Exergoeconomic of Transcritical Refrigeration Cycle with Carbon Dioxide[J]. International Journal of Ambient Energy, 2020, 41(4): 409-417.

[18] 孫知曉, 姚海清, 張文科, 等. 跨臨界二氧化碳制冷系統(tǒng)優(yōu)化方案的研究綜述[J]. 制冷與空調(diào)(四川), 2022, 36(3): 469-475.

SUN Zhi-xiao, YAO Hai-qing, ZHANG Wen-ke, et al. Review of the Prioritization Scheme of Transcritical Carbon Dioxide Refrigeration Cycle System[J]. Refrigeration & Air Conditioning, 2022, 36(3): 469-475.

[19] 姚瑤, 李敏霞, 黨超鑌, 等. 帶熱回收的室內(nèi)冰場CO2制冷系統(tǒng)設(shè)計與分析[J]. 制冷學(xué)報, 2022, 43(6): 49-56.

YAO Yao, LI Min-xia, DANG Chao-bin, et al. Design and Analysis of CO2Refrigeration System for Indoor Ice Rink with Heat Recovery[J]. Journal of Refrigeration, 2022, 43(6): 49-56.

[20] 王威, 徐宏慶, 聶垚, 等. 首都體育館冰場制冰系統(tǒng)設(shè)計研究[J]. 暖通空調(diào), 2022, 52(6): 57-61.

WANG Wei, XU Hong-qing, NIE Yao, et al. Research on Design of Ice-Making System for Skating Rink of Capital Indoor Stadium[J]. Heating Ventilating & Air Conditioning, 2022, 52(6): 57-61.

[21] 劉業(yè)鳳, 孫影, 張華, 等. 渦流管膨脹的二氧化碳跨臨界制冷循環(huán)性能研究[J]. 制冷技術(shù), 2019, 39(1): 11-15.

LIU Ye-feng, SUN Ying, ZHANG Hua, et al. Research on Performance of Carbon Dioxide Trans-Critical Refrigeration Cycle with Vortex Tube Expansion[J]. Chinese Journal of Refrigeration Technology, 2019, 39(1): 11-15.

[22] 劉軍樸, 陳江平, 陳芝久. 跨臨界二氧化碳蒸氣壓縮/噴射制冷循環(huán)[J]. 上海交通大學(xué)學(xué)報, 2004, 38(2): 273-275.

LIU Jun-pu, CHENG Jiang-ping, CHEN Zhi-jiu. Thermodynamic Analysis on CO2Transcritical Vapor Compression/Ejection Refrigeration Cycle[J]. Journal of Shanghai Jiao Tong University, 2004, 38(2): 273-275.

[23] 趙林林, 李海霞, 潘鵬. 模擬研究熱端管直徑對渦流管性能的影響[J]. 真空科學(xué)與技術(shù)學(xué)報, 2019, 39(8): 736-743.

ZHAO Lin-lin, LI Hai-xia, PAN Peng. Influence of Hot Tube Diameter on Behavior of Vortex Tube Refrigerator: A Simulation Study[J]. Chinese Journal of Vacuum Science and Technology, 2019, 39(8): 736-743.

[24] ISAO S, KAZUYOSHI F, YU H. Freezing of A Water Droplet Due to Evaporation—Heat Transfer Dominating The Evaporation–Freezing Phenomena and The Effect of Boiling on Freezing Characteristics[J]. International Journal of Refrigeration, 2022, 25(2): 226-234.

[25] ZHANG Xue-lai, LI Yue, WANG You-li, et al. Experimental Study on The Characteristics of Ethanol Solution's Vacuum Flash Under Adsorption Condition[J]. Applied Thermal Engineering, 2017, 116: 648-654.

[26] 徐愛祥. 新型真空液滴制冰特性研究[D]. 長沙: 中南大學(xué), 2010.

XU Ai-xiang. Study on Ice-Making Characteristics of New Vacuum Droplets[D]. Changsha: Central South University, 2010.

[27] 殷勇高, 杜塏, 張小松, 等. 基于溴化鋰吸收式制冷循環(huán)的流態(tài)冰制取方法與裝置: 中國, 102062507A[P]. 2011-05-18.

YIN Yong-gao, DU Kai, ZHANG Xiao-song, et al. Flow Ice Making Method and Device Based on Lithium Bromide Absorption Type Refrigeration Cycle: China, 102062507A[P]. 2011-05-18.

[28] TANG Yi-fang, LIU Zhi-qiang, LIU Pei, et al. A Novel Ice Slurry Producing System With Vacuum Freezing[J]. Central South University, 2017, 24(3): 736-742.

[29] 章學(xué)來, 鄭欽月, 田鎮(zhèn), 等. 納米TiO2流體表面改性及對真空閃蒸制冰的影響[J]. 化工進(jìn)展, 2019, 38(3): 1197-1206.

ZHANG Xue-lai, ZHENG Qin-yue, TIAN Zhen, et al. TiO2Nanofluids Surface Modification and the Influence on the Vacuum Flash Ice-Making[J]. Chemical Industry and Engineering Progress, 2019, 38(3): 1197-1206.

[30] 章學(xué)來, 甘偉, 鄭欽月, 等. 真空閃蒸制冰技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 熱科學(xué)與技術(shù), 2022, 21(3): 209-220.

ZHANG Xue-lai, GAN Wei, ZHENG Qin-yue, et al. Research Progress of Vacuum Flash Evaporative Ice Making Technology[J]. Journal of Thermal Science and Technology, 2022, 21(3): 209-220.

[31] 劉洋, 宋曉燕, 劉寶林, 等. 水滴真空冷卻中降溫特性的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 上海理工大學(xué)學(xué)報, 2016, 38(2): 182-186.

LIU Yang, SONG Xiao-yan, LIU Bao-lin, et al. Experimental Study on Cooling Characteristics of Water Droplet during Vacuum Cooling[J]. Journal of University of Shanghai for Science and Technology, 2016, 38(2): 182-186.

[32] 馬軍, 趙紅霞, 韓吉田. 水滴在真空室內(nèi)結(jié)晶過程的模擬[J]. 制冷與空調(diào)(四川), 2012, 26(3): 213-218.

MA Jun, ZHAO Hong-xia, HAN Ji-tian. Modeling Crystallization of a Water Droplet Inside a Vacuum Chamber[J]. Refrigeration & Air Conditioning, 2012, 26(3): 213-218.

[33] 劉曦, 莊焜煜, 黃成, 等. 真空法動態(tài)制冰的非等溫結(jié)晶動力學(xué)[J]. 化工學(xué)報, 2017, 68(8): 3071-3081.

LIU Xi, ZHUANG Kun-yu, HUANG Cheng, et al. Non-Isothermal Crystallization Kinetics of Dynamic Ice Slurry Production by Vacuum Method[J]. CIESC Journal, 2017, 68(8): 3071-3081.

[34] LYU Yu-yun, Zhang Xue-lai. Experimental Sudy of The Factors on Solid Adsorption Vacuum Flash Evaporation for Ice Production[J]. International Journal of Refrigeration, 2022, 135.

[35] 章學(xué)來, 賈瀟雅, 王章飛, 等. 多壁碳納米管作用下乙醇溶液靜態(tài)閃蒸特性實(shí)驗(yàn)研究[J]. 制冷學(xué)報, 2019, 40(3): 124-131.

ZHANG Xue-lai, JIA Xiao-ya, WANG Zhang-fei, et al. Experimental Study of Ethanol Solution Vacuum Flash Characteristics under the Effect of Multi-Walled Carbon Nanotube[J]. Journal of Refrigeration, 2019, 40(3): 124-131.

[36] Zheng Q, Zhang X, Ji J, et al. Experimental Investigation of Additives Enhanced Vacuum Flash Evaporation for Binary Ice Generation[J]. Asia-Pacific Journal of Chemical Engineering, 2020, 15(4): 2485.

[37] WANG Zhang-fei, ZHANG Xue-lai, JIA Xiao-ya, et al. Effect of Ice-making for Static Vacuum Flash System with MWCNT-H2O Nanofluid[J]. Chemical Industry and Engineering Progress, 2018, 37(7): 2531-2538.

[38] Zou Lin-geng, Zhang Xue-lai. Prediction of Ice Making by Vacuum Flash Evaporation with Varying Concentrations of MgCl2Solution[J]. Applied Thermal Engineering, 2022, 216: 119151.

[39] 鄭欽月, 章學(xué)來, 賈瀟雅, 等. 氯化鈣/硼砂改性真空閃蒸制冰實(shí)驗(yàn)研究[J]. 化學(xué)工程, 2019, 47(3): 12-18.

Zheng Qin-yue, Zhang Xue-lai, Jia Xiao-ya, et al. Experimental Study on Vacuum Flash Ice Making Modified by Calcium Chloride / Borax[J]. Chemical Engineering, 2019, 47(3): 12-18.

[40] 鄭欽月, 章學(xué)來, 王章飛, 等. 表面活性劑對納米流體真空制取冰漿的影響[J]. 高校化學(xué)工程學(xué)報, 2019, 33(2): 435-442.

ZHENG Qin-yue, ZHANG Xue-lai, WANG Zhang-fei, et al. Effects of Surfactants on Vacuum Ice-Making of Nano-Fluids[J]. Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities, 2019, 33(2): 435-442.

[41] 胡偉, 趙越. 硅膠-水吸附式制冷系統(tǒng)吸附床結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[J]. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新, 2021(2): 1-8.

HU Wei, ZHAO Yue. Optimization of Adsorption Bed Structure for Silica Gel-Water Adsorption Refrigeration System[J]. Scientific and Technological Innovation, 2021(2): 1-8.

[42] 李祺煒, 何兆紅, 李軍, 等. 降低吸附式制冷系統(tǒng)驅(qū)動熱源溫度的研究進(jìn)展[J]. 新能源進(jìn)展, 2021, 9(5): 368-378.

LI Qi-wei, HE Zhao-hong, LI Jun, et al. Review of Low Regeneration Temperature of Adsorption Refrigeration System[J]. Advances in New and Renewable Enengy, 2021, 9(5): 368-378.

[43] ATTALLA M, SADEK S, SALEM AHMED M, et al. Experimental Study of Solar Powered Ice Maker Using Adsorption Pair of Activated Carbon and Methano[J]. Applied Thermal Engineering, 2018, 141: 877-886.

[44] Sowunmi A R. Parametric Study of Reflectivity Transmittance of Materials for Potential Solar Adsorption Refrigeration System[J]. International Journal of Low-Carbon Technologies, 2022, 17: 1-7.

[45] Zhao C, Wang Y, Li M, et al. Impact of Three Different Enhancing Mass Transfer Operating Characteristics on A Solar Adsorption Refrigeration System with Compound Parabolic Concentrator[J]. Renewable Energy, 2020, 152: 1354-1366.

[46] Nikbakhti R, Iranmanesh A. Potential Application of A Novel Integrated Adsorption–Absorption Refrigeration System Powered with Solar Energy in Australia[J]. Applied Thermal Engineering, 2021, 194: 117114.

[47] Zhao C, Wang Y, Li M, et al. Experimental Study of A Solar Adsorption Refrigeration System Integrated With A Compound Parabolic Concentrator Based on An Enhanced Mass Transfer Cycle in Kunming, China[J]. Solar Energy, 2020, 195: 37-46.

[48] 彭佳杰, 潘權(quán)穩(wěn), 葛天舒, 等. 太陽能熱驅(qū)動的吸附式冷熱聯(lián)供系統(tǒng)性能測試[J]. 上海交通大學(xué)學(xué)報, 2020, 54(7): 661-667.

PENG Jia-jie, PAN Quan-wen, GE Tian-shu, et al. Performance Test of an Adsorption Cooling and Heating Cogeneration System Driven by Solar Thermal Energy[J]. Journal of Shanghai Jiao Tong University, 2020, 54(7): 661-667.

[49] Pan Q W, Wang R Z. Experimental Study on Operating Features of Heat and Mass Recovery Processes in Adsorption Refrigeration[J]. Energy, 2017, 135: 361-369

[50] Chekirou W, Boukheit N, Karaali A. Heat Recovery Process in An Adsorption Refrigeration Machine[J]. International Journal of Hydrogen Energy, 2016, 41(17): 7146-7157.

[51] Song Xiang-bo, Ji Xu, LI Ming, et al. Effect of Desorption Parameters on Performance of Solar Water-bath Solid Adsorption Ice-making System[J]. Applied Thermal Engineering Design Processes Equipment Economics 2015, 89: 316-322.

[52] 趙文魁, 王云峰, 趙沖, 等. 太陽能吸附式制冷機(jī)強(qiáng)化傳質(zhì)運(yùn)行策略的優(yōu)化[J]. 云南師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版), 2020, 40(4): 6-10.

ZHAO Wen-kui, WANG Yun-feng, ZHAO Chong, et al. Experimental Study on Operation Strategy for Performance Improvement of a Solar Adsorption Refrigerator with Enhanced Mass Transfer[J]. Journal of Yunan Normal University (Natural Sciences Edition), 2020, 40(4): 6-10.

[53] 趙海謙, 何明祺, 劉景雯, 等. 制冷工質(zhì)的應(yīng)用與研究進(jìn)展[J]. 徐州工程學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版), 2020, 35(3): 41-46.

ZHAO Hai-qian, HE Ming-qi, LIU Jing-wen, et al. Application and Research Progress of Refrigerants[J]. Journal of Xuzhou Institute of Technology (Natural Sciences Edition), 2020, 35(3): 41-46.

[54] 趙惠忠, 唐祥虎, 嚴(yán)昊鑫, 等. 基于13 X沸石分子篩/MgCl2的復(fù)合吸附劑性能實(shí)驗(yàn)研究[J]. 制冷學(xué)報, 2016, 37(5): 50-56.

ZHAO Hui-zhong, TANG Xiang-hu, YAN Hao-xin, et al. Experimental Study on Composite Adsorbent Performance of Zeolite 13 X/MgCl2[J]. Journal of Refrigeration, 2016, 37(5): 50-56.

[55] Manish K O, Anoop K S, Puneet V, et al. Recent Progress and Outlook of Solar Adsorption Refrigeration Systems[J]. Materials Today: Proceedings, 2021, 46(11): 5639-5646.

[56] Adenane G, Mohammed B, Mea G. Effect of Operating Temperatures and Working Pairs on Performance of Solar Adsorption Cooling System[J]. International Journal of Heat and Technology, 2021, 39(4): 1280-1286.

[57] 王澤鵬, 苑中顯, 王潔, 等. 硅膠粒徑對太陽能吸附制冷系統(tǒng)性能的影響[J]. 化工進(jìn)展, 2022, 41(7): 3545-3552.

WANG Ze-peng, YUAN Zhong-xian, WANG Jie, et al. Effect of Particulate Diameter of Silica Gel on Performance of Solar Adsorption Refrigeration System[J]. Chemical Industry and Engineering Progress, 2022, 41(7): 3545-3552.

[58] Liu Y M, Yuan Z X, Wen X. Evaluation on Performance of Solar Adsorption Cooling of Silica Gel and SAPO-34 Zeolite[J]. Applied Thermal Engineering. 2021, 182: 116019.

Research Progress of New Ice-making Technology in the Context of "Dual Carbon"

LI Xiao-yan, JIAO Jia-wei, DING Yi-han, WANG Tian-na

(School of Energy and Architectural Engineering, Harbin University of Commerce, Harbin 150028, China)

The work aims to summarize the new research progress of new ice-making technology in the context of "Dual Carbon", providing reference for the development of more low carbon and efficient ice-making technology. A review was carried out on the research progress of three new ice-making technologies, namely, carbon dioxide transcritical ice-making technology, vacuum flash ice-making technology and solar adsorption ice-making technology. The carbon dioxide transcritical ice-making technology, vacuum flash ice-making technology and solar adsorption ice-making technology have the advantages of low carbon and energy saving, which can play a positive role in cold-chain transportation, artificial ice rink and other fields, and has a good application prospect in the context of "Dual Carbon". On this basis, how to ensure the stability of ice-making system and improve the efficiency of ice production is the main research direction in the future.

low-carbon; energy saving; cold-chain transportation; ice-making

TB485.3；TS205.7

A

1001-3563(2023)23-0245-10

10.19554/j.cnki.1001-3563.2023.23.030

2023-03-22

國家自然科學(xué)基金（51476049）

責(zé)任編輯：曾鈺嬋