太阳能吸收式制冷的最佳温度和节能分析

文章编号: 1005_0329（2004）02_0050_04摘要: 要将太阳能应用于溴化锂吸收单效或双效制冷和空调系统，其性能参数的理论分析和计算如下: 分析了吸收式制冷系统所需的适当太阳热源温度，以及实际运行条件下的能耗，为优化设计吸收式太阳能制冷空调系统提供了一定的理论基础. 关键词: 太阳能制冷；吸收式制冷空调;热源温度中文图书馆分类号: TB66文件标识码: 用于空调的Alyzed.mide吸收式制冷系统. 同时，在主动运行过程中节省的能源是可得到的太阳能热源的两个温度，这将为优化设计太阳能锂电池提供理论基础. 21制冷系统，蒸汽喷射制冷系统和吸收式制冷系统概述[1]系统），吸收式制冷系统是使用最广泛且最成功的系统[2].

随着吸收式制冷技术的发展和太阳能集热器的改进，太阳能吸收式制冷系统的整体性能将得到进一步提高. 奉等人. 研究了理想的太阳能空调系统[3]，为溴化锂吸收式太阳能空调系统的优化设计和运行管理提供了理论依据. 本文从理论上计算和分析了溴化锂吸收式太阳能空调系统的性能. 2系统模型接收日期: 2003 — — 04 02分别对单效和双效循环进行了性能参数的理论计算和分析. 原因2 1关键词: 太阳制冷；吸收制冷；空调；热源温度摘要: 选择合理的热源温度是太阳能吸收式制冷系统的重要问题1流体机械，2004年12月12日第50卷太阳能吸收式制冷的最佳温度和节能分析邹同华1，2，涂光北1，沉2，苏姜树强2江（天津大学11天津300072；天津商业大学21天津300134）太阳能吸收制冷的最佳产生温度及其节能分析在三个使用太阳能进行制冷的系统中使用（压缩？1995-2005）清华同方光盘版权所有. 邹T 2hua1，2，涂光北1，申江2，苏书强2 ong（1 . 天津大学，天津300072; 2.天津商业大学，天津300134）211系统原理图1太阳能溴化锂吸收式制冷空调系统图1是太阳能溴化锂吸收式制冷空调系统.

该系统包括三通水循环，即热水循环，冷却水循环和冷冻水循环. 热水循环部分包括集热器，辅助加热器，热水储罐和冷水机组. 冷却水循环部分包括冷凝器，吸收器和冷却塔. 冷冻水循环部分包括蒸发器，冷冻水储罐和风力涡轮机. 2004年第32号第32期，流体机械51盘管或空调单元表面冷却器. 每个水回路均配有一个水泵，称为热水泵，冷却水泵和冷冻水泵. 溴化锂吸收式制冷主体可以是单效的或双效的. 212集热器近年来已开发出各种太阳能集热器. 使用平板将Ta = 32℃设置为I = 800W / m，上式可写为: η= C-DTi（2）2发生温度. 假设这些固定参数的值是: 冷却水供应温度为30℃;冷冻水供应温度为7℃；低温溶液热交换器的出口温差为15℃；结晶温差控制点为10℃. 冷凝器进出口温度差为4℃；吸收塔入口与出口之间的温差为3℃. 蒸发器进出口之间的温差为3℃；冷却水的总温升为3℃；流经吸收器和冷凝器的冷却水的温升比为2: 设备入口和出口之间的温差为6℃. 1假设发电机的温度等于太阳能集热器的入口温度，则根据公式（2）和单效和双效吸收式制冷循环的计算机程序，集热器的效率和单效并计算出双效吸收式制冷机的性能系数COP分别如图2至6所示.

该图还显示了太阳能吸收式制冷系统的总效率ψ=ηCOP. 311太阳能单效溴化锂单效机的计算结果图2-5显示了具有以上四种收集器的太阳能单效溴化锂吸收式制冷系统. 示出了集热效率η，冷却器COP和总效率ψ. 从图中可以看出，随着集热温度的升高，冰箱的性能COP增大，集热效率η减小，而太阳能吸收式制冷系统的总效率ψ先增大，然后达到一定的峰值. . 下降. 当太阳能吸收式制冷系统的总效率达到峰值时，太阳能集热器的出水温度在88到92℃之间. 图2 1#集热器的计算结果集热器和真空管集热器是最常见的. 后者因其较高的集热温度而更适合吸收式制冷. 当收集器的结构和外部环境条件恒定时，收集器的效率η与进入收集器Ti的液体的温度线性相关. 效率公式可以表示为: η= AB（Ti-Ta）/ I（1）其中Ta--环境温度--太阳辐射强度A，B，C，D-恒定，视在收集器用作计算收集器效率的基础. 表1列出了一些文档提供的收集器数据.

表1几个收集器的参数AB收集器形式CD双玻璃板[4]蜂窝结构[4]玻璃真空管[4]热管真空管[5] 0 .69 0 .84 0 .53 0. 685. 07 4. 40 1. 70 2. 320. 8928 1.0160 0. 5980 0. 77500. 0063 0. 0055 0. 0021 0. 0029213溴化锂吸收式制冷系统3太阳吸收式制冷系统的结果分析动态模拟更加困难. 为此，首先建立一个稳态计算机模型，以便将来可以将其扩展为实用的太阳动力仿真系统. 在该模型中，假定每个工作点的参数是恒定的，即，每个组件的温度是恒定的，溶液热交换器的效率是恒定的，并且制冷剂的浓度和质量流量是通过冷凝器是恒定的. 这些值是在冰箱的实际运行范围内选择的. 该计算机模型基于每个组件的热量和质量平衡，包括发电机，冷凝器，吸收器和蒸发器. 该模型可用于研究每个部件的温度对冷却效果以及单效或双效电机的性能系数COP的影响. 采用的方法是在保持其他参数不变的情况下改变任何参数以研究该参数的影响，从而也可以确定单效和双效电机的实际工作范围.

有关计算步骤，请参考文献[6]. 从图2-5可以看出，对于同一个单效冰箱太阳能吸收式空调，太阳能吸收式制冷系统的总效率ψ主要由集热效率η决定. 由于双层玻璃板集热器和玻璃真空管集热器的效率低，系统的整体效率也较低，而蜂窝结构集热器和热管真空管集热器的效率高，因此整体效率系统的等级也更高. 在太阳能吸收式制冷系统中，太阳能热源温度对吸收式制冷性能的影响是关键. 因此，根据实际操作经验，保持其他参数不变，只能更改. 图3 2#收集器的计算结果？ 1995-2005清华同方光盘. 保留所有权利. 312，单作用和双作用机器比较I（W / m2）图6显示了当使用第四种集热器时，太阳能双效溴化锂吸收式制冷系统的集热效率η和制冷机ψ. 可以看出，类似于单效机，随着COP的增加和集热器温度的整体效率，制冷机COP的性能提高，集热器效率η降低，而总效率ψ太阳能吸收式制冷系统是第一. 达到一定峰值后上升和下降. 图5显示了使用同一收集器的单效装置. 当集热器温度为92℃时，总效率ψ达到峰值，即当集热器温度为92℃时，太阳能单效吸收式制冷循环时间的总效率最高.

图6显示了一个双重效果的机器. 同样，当集热器温度为155℃时，太阳能双效吸收式制冷循环的总效率最高. 200 0. 0072 0. 753: 不使用太阳能时: COP = 0. 753，Q =1. 328kW. 注意FLUID MACHINERY 132，No12，2004，第52卷非常小，但是当集热器达到峰值时，它们的温差非常大. 当集热器的温度低于155℃，例如140℃时，太阳能双效吸收式制冷循环的总效率不如太阳能单效吸收式制冷循环的总效率. 因此，如果太阳能收集器在高温条件下集热效率不高，建议使用太阳能单效吸收式制冷循环系统. 图4 3#集热器的计算结果使用4节能分析现在以太阳能单效吸收式制冷系统为例，分析其节能效果. 在计算集热器效率时，使用更高的环境参数，即环境温度Ta = 32℃，太阳辐射强度I = 800W / m2. 在实际操作中，环境温度和太阳辐射有时较低. 现在假设环境温度保持不变，太阳辐射强度降低到I = 600W / m2，并且使用第四种类型的收集器进行重新计算. 结果如图7所示.

从图中可以看出，当综合效率ψ达到峰值时，集热温度仍在90℃左右. 将图5与图7进行比较（除了I的值，所有条件都相同），当太阳辐射强度从800W / m2下降到600W / m2时，总效率下降约10％. 图5 4#集热器（单个）使用的计算结果图7 4#集热器（I = 600W / m2）的计算结果假定设计条件: 集热器温度为90℃，单冷器的COP为0 753，使用第四种类型的集热器，环境温度Ta = 32℃，太阳辐射强度I = 800W / m2，η为0.514，则ψ为0.387，当空调制冷负荷为1kW时，需要配备的集热面积S为3.23m2. 在实际运行中，当我改变并且空调的冷却负荷保持不变（1kW）时，需要一个辅助加热器. 假设发电机的所需热量为Q，太阳辐射热量为Q0，集热器吸收的热量为Q1，辅助热量为Q2. 计算结果显示在表2中. Q-Q1（kW）图6 4#集热器的计算结果（双）使用分析图5，两种情况下总效率的峰值差为6ηCOP8006004000. 5140 0.4633 0. 34360. 753 0. 753 0 .753表2当我改变时，每种热量的变化是当ηψQ0 = I×S（kW）Q1 = Q0×（kW）Q2 = Q（kW）0.3870 1.328 2.584 1.328 0. 3489 1. 328 1. 938 0. 898 0. 2587 1. 328 1. 292 0. 444 0. 0054 1. 328 0. 646 0. 00500. 430 0. 884 1. 323？ 1995-2005清华同方光盘. 保留所有权利. 2004卷32第二流体机械53从表2可以看出，当太阳辐射强度大时太阳能吸收式空调，辅助热量可以省掉或更少；太阳辐射强度小的时候，需要辅助加热，加热量为Q2. 当太阳辐射小到一定程度时，集热器几乎不吸收热量，失去其意义.

表中的Q1也可以说是节能的，但这是以收集器为代价的. 5结束语正能量溴化锂吸收式空调系统毫无意义. 在实际操作中，应根据太阳辐射强度的变化来调整辅助发热量. 参考文献: [1]岑焕霞. 太阳能热利用[M]. 北京: 清华大学出版社. 本文分别计算了单效和双效太阳能溴化锂吸收式制冷循环的性能系数. 结果表明，在一定条件下，太阳能溴化锂吸收式制冷循环的性能系数具有最大值. 对于单效机器，当达到最大值时，集热器温度约为90℃（取决于集热器）；对于双效机器，集热器温度达到最大值时约为155℃. 如果太阳能收集器在高温条件下集热效率不高，则应使用太阳能单效吸收式制冷循环系统. 在设计中，要根据当地的太阳辐射强度，计算出太阳能溴化锂吸收式空调系统是否适合使用，并进行经济分析. 如果太阳辐射强度不大，请使用主要从事制冷和空调系统节能研究的Tai（续第55页）职业博士生，地址: 天津商业大学制冷系300134 . 我们知道，由于制冷系统本身的限制，COP不能无限增加.

此外，随着两者的增加，COP曲线的上升趋势将逐渐减弱. 从图1可以看出，当（KF）c和（KF）e较大时，最佳COP也较大. 但是当（KF）c和（KF）e的值较大时，对COP的影响并不明显. 4全额结算具有很大的优势. 本文的优化程序可以快速，准确地优化结果，具有很强的实用性. 该优化方法和思想也可以从其他制冷系统性能优化中借鉴. 参考: 图3处于最佳状态的Tk与（KF）c之间的关系曲线. 另外，当（KF）c和（KF）e的值较大时，相应的最佳Te和Tk值几乎不再变化. 在图2和图3中，似乎iso（KF）e线趋向于在较高（KF）c值的水平直线. （KF）具有较高e值的相等（KF）e行彼此靠近. 制冷中计算机的仿真，优化和应用. 邮寄地址: 浙江大学玉泉校区6号楼431，杭州，浙江. ？ 1995-2005清华同方光盘. 保留所有权利. [2]舒伯特. 德国太阳能空调系统的一个例子[J] 1 Dr. [4]郭廷伟等. 1太阳能的使用[M]. 科学技术文献出版物[5]张仰恩1太阳能溴化锂吸收式制冷系统的优化设计作者简介: 邹同华（1966-），男，天津商业大学高级实验师，[3]奉天国，吴凯昌， Tay A O1太阳能的性能研究[6]苏书强1三效溴制冷机的理论循环研究[D]. 天津上学[1]丁国良，张春路. 制冷空调设备的仿真与优化[M]. 北方复合优化算法在制冷系统优化模型中的应用[2]吴业正. 小型制冷设备设计指南[M]. 机械工业[3]吴业正，韩宝琪. 制冷原理与设备［Ｍ］. 西安交通大学[4]邹莹. 制冷工艺设计CAI和冰箱CAD [D]. 浙江[5]可汗JUR，Zubair S M1设计与性能评估作者简介: 黄新峰（1978 2），男，硕士，主要研究方向: 往复式制冷系统的制冷[J]. 国际制冷学报，1999，（5）: 23522431太阳能，1998，（3）: 181版，1998.1987，39（3）: 1732182119961-动力空调系统[J]. 太阳能学会，19871硕论文，20011出版学会，1996.北京: 科学出版社，2001.大学硕论文，2001. [J]. 新能源，1995，17（9），102141

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