小型太阳能吸收式空调系统的性能模拟

【摘要】： 太阳能吸收式空调以清洁、廉价的太阳能为主要驱动力，具有环保、节能等一系列优点。因而研制并推广太阳能空调具有重大的社会和经济效益。目前，太阳能空调的研究已经成为一个研究的热点领域。过去有关太阳能空调的研究和技术开发往往局限在大型太阳能空调系统，而对普通居民所需求的小型太阳能吸收式空调的研发却相对较少。由于小型太阳能吸收式空调与大型机相比在结构和设计方法中有很大的差别，因此有必要对小型太阳能吸收式空调进行深入详细的研究。 夏季，太阳能吸收式空调以太阳能集热器产生的热水作为吸收制冷机的驱动热源，通过工质的循环，在蒸发器中产生冷量。冬季则利用太阳能集热器产生的热水通过系统的蒸发器向室内供暖。一年四季可以提供生活用水，具有一机三用的特点。由于太阳能的辐射强度、集热器的效率、环境温度对于吸收制冷机的发生温度、冷凝温度以及性能系数都会产生明显的影响。因此分析和研究这些影响规律对于正确的设计和操作都具有重要的意义。 本文依据太阳能的热辐射数据以及工质的热力学性质，根据热力学第一和第二定律，对制冷负荷为5kw的家庭用太阳能吸收式空调的热力学性能和(火用)效率进行了分析研究。得到了集热器出口水温和热水储槽温度随时间的变化的规律曲线以及在此规律的影响下吸收式制冷机的动态性能曲线。系统分析了环境温度、蒸发温度、溶液浓度和溶液热交换器冷端温差等对吸收制冷机性能系数和(火用)效率的影响规律。 为了使得小型太阳能吸收式空调与建筑一体化，本文对120m~2建筑的冷热负荷进行了计算，在此基础上对家庭用5kw的太阳能吸收式空调进行了经济术分析并和传统的压缩式空调进行了比较。计算表明太阳空调的投资回收期在10年以内，如果批量生产则会大大降低初投资成本。太阳能空调会有更强的竞争力。 【关键词】：太阳能 吸收式制冷机 动态模拟
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TK513
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 引言9-10
• 1 文献综述10-24
• 1.1 太阳能概述10-13
• 1.1.1 我国太阳能的分布10-11
• 1.1.2 太阳能的特点11-13
• 1.2 我国空调现状及发展太阳能空调的有利条件13-15
• 1.3 吸收式制冷机的概述15-17
• 1.4 吸收式制冷机的工作原理17-18
• 1.5 我国太阳能空调的发展过程18-19
• 1.6 太阳能空调工质的简介19-22
• 1.6.1 工质对的选取19-21
• 1.6.2 工质的腐蚀性与防腐措施21-22
• 1.7 吸收式空调循环的热力过程模拟22-24
• 2 太阳能吸收式制冷机的动态性能模拟24-46
• 2.1 太阳能空调的工作原理24-25
• 2.1.1 太阳能空调制冷24-25
• 2.1.2 太阳能空调供暖25
• 2.2 对太阳能辐射的变化模拟25-33
• 2.2.1 太阳角度的变化25-27
• 2.2.2 影响太阳能辐射的因素27-29
• 2.2.3 集热器性能的模拟29-33
• 2.3 太阳能吸收式制冷机性能模拟33-44
• 2.3.1 溴化锂水溶液热力学模型方程33-37
• 2.3.2 质量平衡与能量平衡方程的建立37-38
• 2.3.3 设计参数的确定38-40
• 2.3.4 动态性能模拟40-44
• 2.4 小结44-46
• 3 太阳能空调装置的(火用)分析46-53
• 3.1 (火用)分析计算方法46-47
• 3.2 系统各部件(火用)的计算公式47-49
• 3.3 操作工况参数对系统ECOP的影响49-52
• 3.3.1 (火用)效率的推导计算49-50
• 3.3.2 操作工况参数对系统ECOP的影响50-52
• 3.4 小结52-53
• 4 建筑物负荷的计算53-64
• 4.1 建筑负荷计算的意义53
• 4.2 建筑物空调负荷分析53-54
• 4.2.1 蓄热、峰值不同步性和热分层53-54
• 4.2.2 冷负荷的组成54
• 4.3 空调负荷的计算54-60
• 4.3.1 冷负荷的计算54-58
• 4.3.2 空调热负荷的计算58-59
• 4.3.3 冷热负荷的设计指标59-60
• 4.4 负荷计算实例60-63
• 4.4.1 建筑概况60-61
• 4.4.2 空调冷负荷计算结果61-63
• 4.4.3 空调热负荷计算结果63
• 4.5 小结63-64
• 5 太阳能空调系统能耗以及经济性分析64-72
• 5.1 集热面积以及水箱容积的确定64-66
• 5.1.1 集热面积的确定64-65
• 5.1.2 热水箱容积的确定65-66
• 5.2 基本能耗分析66-67
• 5.3 空调系统初期投资的计算67-68
• 5.4 空调系统运行费用的计算公式68-69
• 5.5 传统空调与太阳能空调经济性的比较69-71
• 5.5.1 运行费用的比较69-70
• 5.5.2 投资收回年限的计算70-71
• 5.6 小结71-72
• 结论72-73
• 参考文献73-76
• 附录A 集热器性能模拟计算流程76-79
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况79-80
• 致谢80-81

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

空调系统节能在中国大陆的研究进展    石洪;黄素逸;

基于热力学第二定律的吸收式制冷循环分析    徐士鸣,袁一

太阳能利用现状与趋势    胡赛纯,汤青云

空调节能与换热器技术进步    赵军;

第二类LiBr-H_2O吸收式热泵热力循环分析    赵宗昌,阎雪峰,沙庆云,李凇平

建筑节能中的太阳能利用    姚建勋,王刚

溴化锂吸收式制冷装置的(火用)分析    张光焱

空调冷热源节能技术的现状与进展    杨俊华;徐玉党;

西藏太阳能与水源热泵联合供暖系统优化    王磊;程建国;许志浩;余南阳;

防排烟系统与通风空调系统的兼用及需要注意的问题    周学堂;朱红青;陈春;

制碱过程溶液平衡蒸汽分压的测定    于诚，汪松涛，李明，唐龙珠

制冷循环的过冷对制冷系数比值的影响    陈金星,钱忆平,钱斌

GIS支持下滑坡斜坡类型定量化及制图研究    曾忠平;付小林;刘雪梅;薛重生;

基于热力学第二定律的吸收式制冷循环分析    徐士鸣,袁一

热泵的发展及其在电力工业中的应用    谢英柏,樊泉桂,魏铁铮

蒸发式冷凝器的设计    王东屏

换热器试验台用制冷剂循环供应系统的研究    赵开涛,张小松,杜垲,陈振乾

双工质并联型联合循环热电冷三联产总能系统的研究    赵敬德,朱华,刘妮,严建华,岑可法

太阳能冷暖热水三联供系统的模拟研究    黄涛;袁东立;狄彦强;

我国能源及新能源利用现状及发展趋势    朱国才;

节能型太阳能热水系统的设计与研究    周程生;黄凯旋;李品芳;

直燃型双效并联溴化锂吸收制冷过程热经济学分析    刘凤国;项友谦;王启;徐永生;

制冷系统中双级配搭压缩制冷装置中间压力的确定    王学峰;郝熙欢;

太阳能热泵系统的热力学分析    王海英;

基于MATLAB的电子膨胀阀PID控制仿真分析    隋志蔚;杨前明;

空调系统中电子膨胀阀(EEV)PID控制技术探讨    隋志蔚;杨前明;赵芳;

湖南省博物馆千年古尸展厅空调系统性能分析与改造    郭瑞;杨昌智;杨泽洪;

绿色建筑暖通空调设计的若干问题    吴雁;余跃进;季红;

渤海海冰数值模拟及其工程应用    季顺迎

燃气机热泵总能系统的理论分析与试验研究    谢英柏

地源热泵系统模型与仿真    曲云霞

混合工质变容量热泵系统的理论与实验研究    陈斌

基于数码涡旋压缩机的空调系统的研究    伍光辉

热泵干燥热力学分析及典型物料干燥性能研究    张绪坤

采用天然气的小型斯特林冷热电三联供关键技术研究和应用分析    汪海贵

新型循环直燃机性能研究    孙贺江

相变储热热泵热水器及其关键技术研究    王永川

2-甲基-1，3-丙二醇的合成及其工程基础研究    李惠萍

辽宁东部山区农村能源与水源基地建设关系的研究    张昱

太阳能电池真空树脂薄膜灌封技术的研究    乔雪涛

余热及太阳能制冷/热泵技术研究与开发    胡艳

TFE/NMP吸收式热泵的模拟与实验研究    胡晓石

城市污水资源化的研究    冯彦刚

吸收式热变换器过程模拟与优化研究    朱志国

以TFE-TEGDME为工质吸收式制冷循环研究    任国红

利用地下水的住宅中央空调系统的研究    付峥嵘

摇摆状态下垂直管内降膜吸收传热传质理论及实验研究    王兵

热环系统动态仿真研究    陈逢胜

竖直细圆管中超临界CO_2对流换热实验研究    徐轶君,姜培学,向恒,任泽霈

TFE/NMP吸收式制冷机的分析    杨汉强,张晓冬,赵宗昌

基于模型的二氧化碳微通道气体冷却器性能分析    黄冬平,梁贞潜,丁国良,张春路

太阳能利用现状与趋势    胡赛纯,汤青云

建筑节能中的太阳能利用    姚建勋,王刚

氨水吸收式制冷机的基础理论和设计之五——氨水溶液的性质及其状态方程式    杨思文

超临界CO_2水平细微管内层流流动与换热的数值模拟    饶政华,廖胜明

热管式真空管集热器的热性能研究    何梓年，蒋富林，葛洪川，李炜

我国能源及新能源利用现状及发展趋势    朱国才;

喷射器与太阳能喷射式制冷系统研究    张博

二氧化碳跨临界循环及换热特性的研究    吕静

溴化锂喷射—吸收复合热泵系统的性能模拟    赵建伟

氨水吸收式制冷循环的分析与改进    徐士鸣,袁一

平直开缝翅片传热特性的三维数值模拟及场协同原理分析    屈治国,何雅玲,陶文铨

水/二甘醇Ⅱ型吸收式热泵性能的模拟    钟理,谭盈科

水/二甘醇吸收式热变换器理论循环的性能分析    钟理,谭盈科

冰蓄冷空调的技术现状及其在厦门发展前景    庄友明,张建一,李莉,施灵

空调业面对电力紧缺局面的几点对策    饶荣水 ,谷波 ,李开元 ,孔波 ,邓勇 ,叶冬梅

冷热源及建筑节能的研究现状和进展    常世钧,龚光彩

对流换热的物理机制及其控制:速度场与热流场的协同    过增元

溴化锂吸收式制冷装置的(火用)分析    张光焱

我国建筑耗能状况及有效的节能途径    江亿

吸收式制冷机传热系数的提高    杉本滋郎;清水雅夫;戴永庆;

分级发生的吸收式制冷机过程的实验研究    Э.Р.格洛斯曼;В.С.沙符林;耿惠彬;

利用低位余热的双级氨水吸收式制冷机的性能研究及其在冷库与冷饮生产中的应用    杜恺;杨思文;钱瑞年;沈美珍;

利用太阳能吸收制冷机的冷藏库    真下克之;赵静渊;

吸收式制冷机中采用新溶液的效果评定    И.И.奥连霍夫;戴永庆;

氨水吸收式制冷机的基础理论与设计之九——热力计算    杨思文

1993年第六届《全国吸收式制冷机知识大赛》    

太阳能地板辐射采暖在独体别墅中推广的可行性研究    杨维翔;徐梦萱;

《国外舰船技术(特辅机电设备类)》1979年总目录    

吸收式制冷机的节能特性    大园俊朗;戴永庆;

递归神经网络(PRNN)在吸收式制冷机动态特性研究中的应用    程卓明;崔晓钰;李美玲;

一种新型二氧化碳混合热泵的模拟分析    刘剑;邓帅;代彦军;葛天舒;

无泵溴化锂热水型吸收式制冷系统设计    李跃智;吴裕远;孙韶华;王鹏飞;

溴化锂吸收式制冷机的发展及选择    李夏莉;李树林;

空调用双效溴冷机的计算机模拟研究    刘泽华;

吸收式制冷机在船舶上应用的技术经济分析    孙洲阳;涂光备;

天然气三联供技术及其在上海的应用    吴喜平;于连涛;朱林霞;

一类吸收式制冷机的生态学性能优化    王之国;

基于太阳能资源的分析及太阳能在供暖中的应用    吕建;殷洪亮;

吸收式制冷机动态特性研究现状    周锦生;陆震;李大庆;

太阳雨引领太阳能产业上档次    朱小青

太阳能何时发“光”    本报记者 周勇刚 实习生 林妙丹

青海全面推进太阳能产业化建设    张利锋

可再生能源开发利用研讨会在并举行    见习记者 王佳丽实习生 陈铭泠

市区仅有九万台太阳能热水器    何北剑

“借”得阳光照万家    刘传勋

深圳太阳能热水应用超百万平方米    董超文

投资20亿的光伏产品生产项目落户开原    记者 毛立师

LOW-E玻璃 采光节能兼顾    王颖

我们该如何为未来助推“阳光产业”    何振红

溴化锂吸收式制冷机的新型缓蚀剂研究    扈显琦

真空管集热和卵石层贮热转换系统的研究及其热性能分析    张文基

微型燃气轮机冷热电联供系统集成与性能仿真研究    杨锦成

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

槽式太阳能热发电站微观选址的方法研究    赵明智

太阳能辅助燃煤发电系统耦合机理与热力特性研究    崔映红

喷射器与太阳能喷射式制冷系统研究    张博

分布式冷热电联产系统的多目标热力学优化理论与应用研究    吴大为

溴化锂水溶液微观特性的分子动力学研究    朱蓓蓓

小型太阳能吸收式空调系统的性能模拟    刘金亮

分布式供能中的吸收式制冷机变工况研究    郑剑娇

夏热冬冷地区太阳能吸收式空调系统的模拟研究    曾海平

溴化锂吸收式制冷机的数学模型与优化运行研究    朱璇

氨—硝酸锂吸收式制冷机性能的计算机模拟研究    周志军

空间结构屋面太阳能应用及光伏屋面板开发研究    陈建

混联式太阳能多功能果蔬烘干机的研制    马洪江

应用于太阳能空调的中温热管研究    郑攀

采用塑料管的溴化锂吸收式制冷机的理论与实验研究    张雪东

太阳能联合沼气锅炉加热沼气池模拟研究    尹海文