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东华理工大学毕业设计(论文)ABSTRACT毕业设计(论文)题目:太阳能制冷系统研究现状及其进展EnglishTitle:SolarCoolingSystemResearchAndItsProgress学生姓名东华理工大学毕业设计(论文)摘要东华理工非大学毕业设计(论文)摘要摘要当今世界能源危机日益严重,而人类对能源的依赖性却越来越高。19世纪以来,为了争夺能源,国际上爆发了多次为了石油的战争。可见,解决能源问题已经成了全人类迫在眉睫的共同问题。众所周知,传统的能源主要是以石油,煤炭,天然气和各种可燃物品为主,但是这些资源往往都是不可再生能源,使用过后在短期内是无法得到补充的,而且燃烧这类物质也会产生二氧化碳等温室气体,在当今这个讲就环保和可持续性发展的社会中,使用这类能源无疑是我们的无奈之举。因此,世界各国现在都在花费巨大的人力和物力进行新兴能源的研究和开发。如今人类已经在核能,风能,水能,地热能,太阳能等多方面取得了巨大进展。而在众多新型能源中核能,风能,水能,地热等新能源在利用上受到许多限制,无法真正担当新型能源的主流。只有太阳能是取之不竭而且受限制最小的能源。在未来的能源发展中太阳能技术将以其显著的优势成为最后发展前途的新能源技术之一。本文主要研究介绍了太阳能在制冷领域的发展历程,应用原理和未来前景。在收集大量资料的基础上对太阳能制冷这一新兴技术进行了较为详尽的描述,总结了太阳能吸收式制冷技术,太阳能吸附式制冷技术这两种当今应用最广的太阳能制冷系统的原理及其优点和缺点,并且搜集了最新的太阳能制冷技术的前沿技术。向读者介绍近年来出现的各种复式太阳能制冷技术,和不断涌现出来的与太阳能制冷技术有关的新想法,新技术。有助于读者了解当今热门的太阳能制冷技术的原理和应用,也可以了解到未来太阳能制冷技术的发展动态。关键词:太阳能制冷系统;吸收式制冷;吸附式制冷;新技术东华理工大学毕业设计(论文)ABSTRACTABSTRACTIntoday'sworldenergycrisisisworsening.Humandependenceonenergyisgettinghigherandhigher.Sincethe19thcentury,inordertocompeteforenergy,therehaveoutbreakofthewarseveraltimesforoil.Sosolveenergyhascometobethecommonproblemofallmankindimminent.Asweallknow,thetraditionalenergysourcesaremainlyoil,coal,naturalgasandavarietyofcombustibles-based,buttheseresourcesareoftennon-renewableenergy,itcannotcomplementaryintheshorttermafterused,andtheburningofthesesubstancesalsohavecarbondioxideandothergreenhousegases,inthisdayandwillenvironmentalprotectionandsustainabledevelopmentinsociety,theuseofsuchenergyisundoubtedlytheupset.Therefore,theworldnowspendenormoushumanandmaterialresourcesresearchanddevelopmentofnewenergy.Todayinthenuclear,wind,hydro,geothermal,solarandotheraspectsmadegreatprogress.Ibelievethatnuclear,wind,hydro,geothermalandothernewenergyinthemanyrestrictionsontheuseofmanynewformsofenergy,cannotreallyplaytothemainstreamofnewenergy.Solarenergyisinexhaustibleandrestrictedtheminimumenergy.Solarenergytechnologiesinfutureenergydevelopment,itssignificantadvantagestobecomeoneofthefinaldevelopmentofpromisingnewenergytechnologies.Thispaperstudiesthecourseofdevelopment,theapplicationofsolarenergyinthefieldofrefrigerationprinciplesandfutureprospects.Inthecollectionoflargeamountsofdatabasedonamoredetaileddescriptionofthisemergingtechnologyofsolarcooling,summedupthesolarabsorptionrefrigerationtechnology,theprincipleandadvantagesofthesolaradsorptionrefrigerationtechnology,twokindsoftoday'smostwidelyusedsolarrefrigerationsystemanddisadvantages,andtocollectthelatestcutting-edgetechnologyofsolarrefrigerationtechnology.Introducesreaderstothesolarcoolingtechnologyinrecentyearsavarietyofdoublesolarcoolingtechnologies,andemergingoutofnewideas,newtechnology.Helpreaderstounderstandtoday'spopularsolarrefrigerationtechnologyprinciplesandapplications,youcanalsounderstandthefuturedevelopmentsofsolarrefrigerationtechnology.Keywords:Solarcoolingsystem;Absorptionrefrigeration;Adsorptionrefrigeration;Newtechnologies东华理工大学毕业设计(论文)目录东华理工大学毕业设计(论文)目录目录TOC\o"1-3"\h\u22012绪论 1298211.1引言 1223671.2课题研究的背景 2310312太阳辐射计算方法 4253782.1太阳辐射 4114842.1.1太阳方位的确定 447252.2太阳辐射的计算 431272.2.1太阳常数 4319782.2.2大气质量 5151482.2.3大气透明度 5182492.3.1标准晴天水平面上的太阳辐射量 523852.3.2任意倾斜面上太阳辐射量 641092.4集热器的最佳倾角 6219072.5本章小结 7305323太阳能吸收式制冷系统的基本原理 8320193.1太阳能热水系统 897123.1.1集热器 8193713.1.2蓄热水箱 10194443.2太阳能吸收式制冷系统 13162203.2.1吸收式制冷机 13282413.2.2冷却塔和冷却盘管 16215263.3样机及工作原理 17246443.4吸收式制冷技术的发展现状 177593.5本章小结 1815624太阳能吸附式制冷系统的基本原理 19143784.1吸附式制冷技术的发展历史 19143394.2吸附式制冷系统的工作原理 19238184.2.1吸附作用 1931194.2.2工作原理 20164524.2.3脱附 21191764.2.4吸附 21133134.3太阳能吸附式制冷系统分析 2293684.3.1太阳能吸附式制冷装置 22149434.3.2制冷工质对的选择 22165964.4太阳能吸附式制冷各主要部件 2468564.4.1吸附床 25201974.4.2冷凝器 26172404.4.3蒸发器和储液器 27277094.4.4其他装置 27275864.5本章小结 2860845太阳能制冷技术的发展趋势 292167结论 3015077参考文献 31东华理工大学毕业设计(论文)绪论PAGE32东华理工大学毕业设计(论文)绪论绪论1.1引言能源对人类的生存发展有着举足轻重的意义,而年人均能耗是评价一个国家是否富裕的重要标志。我国是一个资源种类极其丰富,储量也相当巨大的国家,但由于本身人口众多,使得我国人均能源资源只有世界平均水平的一半左右,年人均能耗也只有美国的十二分之一,西欧和俄罗斯的五分之一,日本的四分之一。而在各类能源的消费比例上,我国是世界上煤炭消费比例最大的国家,全国煤炭消费约占全部能源比例的67%,这也是导致我国环境污染特别严重的一个重要原因。我国的二氧化碳排放量排在世界的第二位。在正式的《京都议定书》上签字后,我国作为一个世界上负责任的大国,在面对保护环境和改变经济发展模式的时候,更显得压力巨大。近年来,国际油价持续上涨,而我国的石油天然气的进口需求也越来越大,这对我国在未来的国家安全也产生了一定的安全隐患。因此,坚持可持续性发展,提倡低碳生活已经是迫在眉睫的大事。21世纪讲究环保和低碳,也是我国进行崛起的大好时机,如何在保持经济持续快速发展的前提下,兼顾环保和可持续已经是我们的主要任务和战略目标。太阳能,众所周知是来自太阳的能量。因此它有着永不枯竭和绝对清洁的特点,是21世纪人类最可以期待和最具有发展前途的能源之一。太阳能的开发和利用是当前世界各国研究的重要课题。太阳能具有资源丰富,取之不尽,用之不竭,无地域限制,无需开采和运输,不会产生环境污染和生态破坏等特点。我国是太阳能最丰富的几个国家之一,2/3的地区年太阳辐射总量大于5020MJ/㎡,年日照时数在2200h以上。综上,太阳能在中国的开发和利用将具有十分巨大的市场前景,不仅会给从事太阳能产业的企业带来丰厚的利润回报也对环境保护起到了很大的作用。未来,太阳能的大规模应用将会是世界上很多国家的发展趋势。我国已经把太阳能的开发和利用定位后续能源战略中可再生能源的很重要的一部分,并且国家也积极出台了很多政策指导文件和鼓励措施,支持和推进太阳能转化研究和应用事业的发展。〇六年实施的《可再生能源法》也为我国太阳能事业的发展和应用起到了很好的促进作用。太阳能建筑一体化是当今太阳能利用的最流行的方式。根据太阳能利用上的途径的不同。太阳能利用技术主要分为太阳能热利用,太阳能光利用和太阳能的储存与转换利用三个大类。而在这三种太阳能利用技术中,太阳能光热利用可以说是现有技术条件下最成熟的。现今,各种太阳能集热器,太阳能热水系统,主动式和被动式太阳房和太阳能干燥技术等等在我国和世界上许多地方得到了利用。而就太阳能光热转换技术而言,目前的前沿主要集中于太阳能建筑一体化,基于太阳能热利用的复合能量系统以及太阳能热发电,海水淡化与苦咸水处理,干燥等等方面。太阳能热水器可以说现在太阳能光热转换最成功应用范围最广泛的技术。我国在2005年的时候太阳能集热器总量就达到7500万平方米,覆盖了大约4000万家庭的1.5亿人口。在2005年我国的太阳能集热器的推广量就达到了1500万平方公里,比欧洲和美国10年的总和还要多。此外,我国太阳能热水器年产达到1500万平方公里,位居世界第一。但是太阳能热利用与季节的关系不是很协调。在冬天寒冷的季节需要太阳能的时候,此时太阳的辐射往往不够人们的需求;而夏天天气非常的炎热时候,太阳的辐射水平却很高,但夏季人们对热水的需求缺是很少的。因此,当今好的太阳能应用技术不只仅仅要考虑冬天取暖,四季供应热水的问题,更应该解决太阳能在夏季的利用问题。太阳能空调制冷技术就是夏季太阳能利用问题的最有效解决办法。而太阳能一体化建筑系统也就可以成为为建筑物空调系统提供热源的源头。太阳能热系统和热驱动制冷空调相结合就可以建立真正的太阳能制冷取暖系统。现如今,世界上许多国家都在加快对太阳能制冷技术的研究。有资料显示,已经和正在建立太阳能制冷系统的国家主要有美国,日本,韩国,新加坡,德国,=其他国家大很多,因此,由于空调系统而产生的能耗在国内能耗中占有相当大的比重。所以这些国家也更需要进行太阳能空调的研究和开发,这对他们这些国家的能源节省和环境保护来说都是一件很有利的事情。1.2课题研究的背景利用可再生能源和其它余热能够有效缓解世界范围内的能源紧张和环境污染等问题。太阳能是一种可再生的清洁能源,很长时间以来都受到普遍重视。使用太阳能制冷和调节空气是太阳能应用的一个非常重要的方面,是十分具有发展前途的领域,也是当今制冷界研究与发展的热点。如今,国内外的制冷研究学者在太阳能制冷这一方向进行了许多的科研工作,提出了多种制冷方法并且取得了一些成果,现今实现太阳能制冷主要有两条途径:一是太阳能的光电转换,用电制冷,比如光电制冷和热电制冷;第二种就是光热转换,利用热制冷,比如吸收式制冷,喷射式制冷,吸附式制冷;光电转换由于成本较高在研究上出现的比较多,但是实际推广的较少,而用热制冷由于它低廉的代价而受到青睐。到现在,以热制冷主要有太阳能吸收式制冷和太阳能吸附式制冷、太阳能喷射式制冷,这三种制冷方法在试验和应用方面都取得了比较大的成功。太阳能制冷因为它自己所具有的独特优势而得到了巨大的发展。最重要的就是节能,太阳能是取之不尽用之不绝的,太阳能制冷在空调上的应用,必定可以大大的减少电力消耗,从而节约能源;第二点是环保,根据《蒙特利尔议定书》,CFC类工质因为对大气臭氧层的破坏作用而被全部禁止的,太阳能制冷采用非氟烃类的物质作为制冷剂,不会破坏臭氧层,也没有温室效应,适合现在全世界倡导的环保的要求,同时还可以降低燃烧化石燃料发电所带来的环境污染。东华理工大学毕业设计(论文)太阳辐射的计算方法2.太阳辐射计算方法2.1太阳辐射太阳是地球上光与热的主要源泉,它的内部无时无刻不进行着剧烈的核反应,产生大量的能量向四周辐射,其中很少的一部分投射到了地球。依据探测和理论的计算,太阳表面温度是5770K或5497℃,中心的温度甚至高达(1500一2000)℃,压力有340多亿兆帕,密度160g/,。地球大气外垂直太阳辐射面积上,太阳辐射能量密度有1367w/㎡。称为太阳常数。经过测算表明,太阳每秒对外释放出的能量,因为太阳距离地球以上,太阳发出的能量仅仅只有二十二亿分之一到达了地球,但这些能量也相当于全世界发电总量的8万多倍。所以太阳能资源是十分丰富,是可再生能源里面最引人注目,开发和研究最多,也是应用最广的清洁能源。2.1.1太阳方位的确定要计算系统的集热器所受的日射量,首先需要知道该地区在不同的季节、不同的时刻太阳的位置。为了确定太阳位置,需要求出太阳高度角和太阳方位角。用表示纬度,用来代替太阳赤纬(太阳赤纬的周期是一年,夏至为+,冬至为-,春分和秋分为),用t表示时角(正午时角规定是,午前为负值而午后为正值,每小时的变化是)。由球面三角公式和,可由以下公式计算:(2-1)(2-2)(2-3)2.2太阳辐射的计算2.2.1太阳常数太阳常数指的是在平均日地距离,在地球的大气层外,,在单位面积上和单位时间内垂直于太阳辐射表面上所接受的太阳辐射能。直射辐射、散射辐射和总辐射:太阳直射辐射(又称直达辐射或束辐射)指的是接受到的直接来自于太阳而不改变其方向的太阳辐射.。太阳直射辐射强度会随地理纬度变化而发生变化,同时还受到云量和海拔高度的较大影响。太阳散射辐射(又称扩散辐射或者天空辐射)指的是接受到的受到大气层散射的影响而改变方向的太阳辐射。散射辐射受到天气情况,大气成分影响很明显,也受到太阳高度,海拔高度和大气透明度等综合因素的影响。太阳总辐射指的是接收到的太阳辐射的总和,等于直射辐射加散射辐射。总辐射的概念有时用来表示太阳光谱在整个波长范围内的积分。2.2.2大气质量大气质量m指的是太阳光线穿过地球大气层的路程与太阳在天顶时太阳光线穿过地球大气层的路程的比值。当太阳在天顶位置时,设太阳光垂直照射所经过的路程为1,当太阳高度角h≥,忽略地球曲率造成的影响,大气质量可以由下式计算:(2-4)2.2.3大气透明度大气会对太阳辐射进行吸收和散射,使太阳辐射在通过大气层的时候发生一定的衰减,大气透明度P是表示大气使辐射能衰减程度的重要参数。显然阳光通过大气的距离越长,太阳辐射削弱得越明显。在一个大气质量情况下,P的经验数据如下2.1表表1大气透明度P天气情况最好晴天较好的晴天中等晴天交叉的晴天P的取值0.850.800.650.5322.3.1标准晴天水平面上的太阳辐射量由上述太阳角,大气质量和大气透明度和太阳常数等参数就可以计算地球表面上太阳直射辐射,散射辐射和总辐射量。垂直于阳光辐射表面上(太阳法线方向)的太阳辐射强度叫做法向太阳辐射强度,其计算式如下:(2-5)水平面直射辐射强度,散射辐射强度和水平面上的总辐射强度分别由以下各式计算:(2-6)(2-7)(2-8)2.3.2任意倾斜面上太阳辐射量倾斜面的太阳直射辐射强度和散射辐射强度。可以由下面两式计算:(2-9)(2-10)式中:Ө—任意平面的倾斜角;i—阳光入射角。太阳光射到地面之后,一部分又被地面反射到倾斜面上,该部分就是倾斜面上所得到的地面所反射辐射强度。其计算公式如下:(2-11)式中:——地面平均反射率,一般取0.2。任意倾斜面上的总的辐射强度是上三式之和,即:(2-12)2.4集热器的最佳倾角最佳的集热器方位的确定方法,以使用周期内所收集的太阳能量最大为原则。固定式太阳能集热器,为了得到最大日射量,正午时尽可能让集热器的采光面垂直于日光,这时θ=z。其中z是太阳天顶角(地球表面某点水平面的法线与太阳射线之间的夹角),可以得出z=φ-δ。当集热器需要全年使用时,δ应取全年的平均赤纬角,假设某地区的全年平均赤纬角度约为,θ=φ;集热器为春分一直到秋分都使用时,可认为该期间内的平均赤纬角为10~15,则θ=φ-(10~15);集热器为秋分直到第二年春分的间使用时,可认为该期间内的平均赤纬角为-15~-10,则θ=φ+(10~15)。太阳能系统设计为全年使用,因此取θ=φ,即集热器的倾角最好为当地的纬度。此外集热器平面的方位角,γ=0时,也就是集热器面向正南,一年中即可得到最大太阳辐射能量。2.5本章小结本章先给出了太阳辐射量计算方法,并以某地区作为例子计算了夏季某一天的太阳辐射量随着时间的变化和全年太阳辐射量之间的变化情况,利用这种方法可以用来计算地球上的任意时间,任意地点的太阳辐射量的大小。东华理工大学毕业设计(论文)太阳能吸收式制冷系统的基本原理东华理工大学毕业设计(论文)3.太阳能吸收式制冷系统的基本原理太阳能吸收式制冷系统,主要结构包括太阳能热水系统还有吸收式制冷系统。3.1太阳能热水系统3.1.1集热器太阳能集热器是一种吸收太阳辐射把产生的热能传给传热工质的装置。它是太阳能制冷系统的一个重要组成部分,其性能如何对整个系统的好坏起着决定性的作用。现在主要分析非聚焦式平板型太阳能集热器,同时简要介绍下真空管太阳能集热器,聚焦型太阳能集热器和太阳能空气集热器。1.平板型太阳能集热器平板型集热器既可以利用直射也能利用散射辐射能,不需要跟踪装置。本身有结构简单,维护轻松及故障少等有点,是太阳能技术中用得最普遍、数量最多的一种部件。常见的平板型集热器如图1所示,主要部件有吸热部件(包括载热介质流道和吸收表面),隔热保温材料,透明盖板和外壳等几部分。图1平板型集热器太阳辐射穿过透明盖板照射到吸收表面上,光能便被转换为热能,以热量形式再传递给吸热板内部的传热工质,使得传热工质的温度升高;同时,温度升高后的吸热板就以传导,对流和辐射等方式向四周散热,这就是集热器的热量损失。由于平板型的结构没有聚焦阳光的功能,因此其工作温度一般都只限于100℃以下。集热器所吸收的太阳辐射能S,是指入射辐射能和面盖光学损失的差。集热器传送到环境中的热损失主要包括导热,对流以及辐射,它的大小一般用总传热系数U乘以吸热板的平均温度和环境的温度之差来代表。因而在热平衡条件的情况下集热器的有效能量输出就等于吸收的辐射能与热损失之差:Q=(3-1)式中:Ac——集热器面积,㎡;U_总传热系数,;T_吸热板平均温度。℃;Ta——环境温度,℃;S—吸热面吸收的太阳辐射量,W;Qu—集热器有效利用能量,w。上式表明,吸热板吸收的辐射能S越大,热损失越小,得到的有效能就越多。影响S的因素主要有:集热器上的太阳辐射量It以及太阳的入射角i;面盖对太阳辐射的透射率,透射率越大越好;对吸热面长波发射的透射率,需要越小越好;吸热面对太阳辐射的吸收率,需要越大越好;面盖支撑物和集热器边缘对太阳的遮挡应当尽可能小等。集热器性能一般用集热效率η来表示,它是指一段时间内吸收的有用热能和入射于集热器表面上的太阳辐射能的比值。效率和吸热面温度为反比。为得到比较高的集热效率,吸热面的温度不能太高,因为这会让工作流体的温度也下降。集热效率计算式为:(3-2)式中:Gt—集热器瞬时辐射量,w;T—规定时间,h。2.真空管型太阳能集热器真空管型太阳能集热器是从平板型太阳能集热器的基础上发展起来的一种新型太阳能集热装置。依据太阳能集热器的瞬时效率分析,平板太阳能集热器的吸热板和透明盖板间的空气夹层中,空气对流产生的热损失是平板型集热器产生热损失的主要部分,要减少这部分热损失最有效的措施是将集热器的集热板和盖板之间抽成真空,但是这样做十分困难,因为抽真空后,每l㎡的盖板就要承受1T的压力。因此人们研制出了内管与外管之间抽成真空的全玻璃型真空管,这样就大大减少了因为集热器的导热,对流和辐射所造成的热损失。将多根真空管用联箱连起来就是真空管集热器。3.聚焦型太阳能集热器平板型集热器可以获得的热能虽然非常巨大,但是其它的品质却不高;聚光式太阳能集热器可以将一定面积上的太阳能通过集中从而聚焦到很小的面积上,以此获得高温热能,即优质热能。聚焦型集热器用聚光器以反射或折射的方式将投射到光孔上面的太阳光聚集到接收器上形成焦面,接收器再把光能转换成为热能,通过介质带走。因为接收器上的能够得到很高的能流密度,所以通过这种方式就可以到达比平板集热器要高很多的温度,从而给太阳能的热利用带来更加有利的条件。聚光型集热器依据构造的不同,可以按以下两种方法来进行分类:3.1.2蓄热水箱虽然太阳提供给人类和自然界几乎取之不尽,用之不竭的能量,但是由于太阳能会随着时间还有季节不断的变化,这种间断性将会造成供和需之间的矛盾。因此我们就要想一些办法在阳光充足的时候把太阳能储存起来,当无阳光的时候就可以加以利用,这就是太阳能的热储存的问题。太阳能储存的方式很多,可以通过热能,化学能,电能,动能还有位能等形式加以储存。这里主要讨论把太阳能通过以热水的形式来储存在蓄热水箱里面,主要分析温度分层的蓄热水箱。1.未分层的蓄热水箱蓄热水箱中热水的储热量为(3-3)式中:Qs-一次循环作用下,温度范围为T1及T2之间的总热容量,kw;M—总水量,kg/s。未分层蓄热水箱的能量平衡方程为:(3-4)Q-由集热器传到蓄热水箱的热能,KW;L-蓄热水箱供给负荷的能量,KW;-蓄热水箱热容量变化率,KW;-蓄热水箱热损失。KW。下标S表示的是蓄热水箱,下标a表示的是环境。采用欧拉法则对式(3-3)在整个时间段上进行积分,可以计算得到蓄热水箱于太阳能热过程时候的长期运行性能:(3-5)Δt——时间间隔,h;T——该时间间隔内的初始温度。℃;——蓄热水箱终了温度,℃。分层的蓄热水箱对于分层蓄热水箱,工作环境是温度分层的情况,水箱顶部温度会比底部高,水温在垂直方向上变化的。人们研究了许多种关于温度分层的蓄热水箱模型,那些模型大体上可以被分为以下两类:l)多节点方法为了精确的模拟水箱实际工作状况,一般将它分成N段(也就是N个节点),每一段都分别写出能量平衡的方程式,就可以得到N个微分方程。解这个方程组就可以得出随时间变化的N个节点的温度。实际中蓄热水箱温度分层主要取决于水箱的各种设计参数,例如:大小,位置以及出水口和进水口还有出水以及进水的流量。为了得出N节点的蓄热水箱的方程,需要对进入水箱中的热水怎么流入不同节点做出相应假设。图2所示的5节点水箱,该水箱被分成5段,各段的水温已经在图上给出。假设集热器出口的水低速进入水箱,并自动进入与其密度水平差不多,也就是温度比它稍微低的那一段。若集热器出口的水温,这个时候,它会自动进入第3节点·图2时的5节点水箱图3节点分层水箱对于一个3段的水箱,如图3所示。进入集热器热水从水箱底部节点的3提供,而负荷则是由顶部节点1提供。集热器出口的流体进入哪一层,由其自身的温度决定。假设3节点的温度分别是45℃,35℃和25℃,顶部的温度最高,底部的温度最低。如果从集热器返回的水温低于35℃,它会进入节点3:若温度在35℃到45℃之间时,则会进入节点2。集热器控制函数决定集热器回水会进入哪个节点,其定义表示如下(3-6)注意,集热器的运行过程中,有种情况控制函数是非零(等于l)函数。集热器回水三条支路将会分别由,和控制。如果集热器出口水温在45℃到35℃之间,则。同理,负荷控制函数将决定负荷回水会进入哪个节点,运行的时侯也只将会有一种情况是非零函数,它的定义如下:(3-7)两个节点之间在垂直方向交换的净流量,主要取决于集热器以及负荷的质量流率和该瞬时两个控制函数(和)的值。由第i-1个节点进入到第i个节点的净流量可以使用掺混流量来表示,它只是考虑垂直方向上的交换,而不考虑由负荷或者集热直接进入到节点的流量。(3-8)由上述定义控制函数以及掺混流量,可以得到节点i处的能量平衡方程式:(3-9)式中,右边第一项所代表的是该节点在周围环境的热损失,第二项代表的是集热器所储存的能量,第三项则是负荷所提取的能量,第四项是上一节点和该节点由垂直方向上所掺混而净交换的能量,左边是下一节点和该节点净交换的能量。除每个节点都会产生损失项外,其余各项大小或有无都是由控制函数所决定的。3.2太阳能吸收式制冷系统3.2.1吸收式制冷机用太阳能集热器收集的太阳能驱动吸收式制冷机是太阳能制冷空调中普遍采用的方法。吸收式制冷机使用的工质是由两种沸点不同的物质组成的二元混合物,其中沸点低的物质为制冷剂,沸点高的物质为吸收剂,故又称为制冷剂一吸收剂工质对。常用的工质对有氨一水溶液,其中氨为制冷剂,水为吸收剂;还有溴化锂-水溶液,其中水为制冷剂,溴化锂为吸收剂,采用溴化锂一水溶液做工质最为普遍。由于本文中用到的制冷机是热水型单效溴化锂吸收式制冷机,因此主要对单效吸收式制冷循环进行分析。吸收式制冷机的设计考虑吸收式制冷机性能有两种计算方法:第一种,对制冷机中的每个部件都写出一套平衡方程(能量守恒、质量守恒等),通过联立解方程来确定运行的状态和性能。这种方法的结果精确,但很费时。问题还在于一般在实际系统中,还有暂时不能使用数学解析法的部件,例如采用浓度调节器,由于溶液的浓度在循环的过程中是变化的,因此很难得出计算式;第二种,按制冷机的运行具体数据建立经验公式,经过多次的修改,可以得到制冷机的瞬时性能计算模型。大多数的家用吸收式制冷机,都采用如前所述的开/关控制方案,在制冷机启动的过程中,假如把发生器,溶液热交换器以及吸收器看作效能为常数的那种换热器;发生器就假定为单节点的热容量,吸收器与溶液热交换器的响应要比发生器快得多,在这些假设条件下,启动阶段的发生器温度变化如下:(3-10)式中:——发生器温度,℃;——发生器稳定状态温度,℃——发生器初始温度,℃——发生器启动时间常数,s。停机阶段,也就是制冷机关闭后,溶液流到制冷机的最低位置(通常为吸收器)。热量主要由热传导以及自然对流损失到周围空气中。溶液温度可由下式计算:(3-11)式中:——溶液温度,℃;——周围环境温度,℃——关闭时的时间常数,S。将比,大得多,因为是取决于自然对流的,不是强迫对流。为了建立一个瞬态模型,假设瞬时制冷量就是发生器温度,水的冷凝温度(取决于冷凝器以及吸收器的温度)和蒸发温度的单值函数。蒸发器温度一般认为是常数,而制冷机制造厂商的数据可用来确定制冷能力以及性能系数COP,它们是进入发生器水温以及冷凝器的水温的经验公式,实际中是给出了图线以待查用。当发生器的温度高于制冷机启动所需最低温度时,制冷量以及发生器加热量经验公式为:(3-12)(3-13),的具体按制造厂商的数据拟合。当发生器的温度低于时,=0,且(其中(UA)是发生器的热损失),制冷机性能很稳定,制冷能力和COP是进入发生器水温和冷却水温的函数。2.单效吸收式制冷循环的热力分析单效吸收式制冷系统是如图4所示,单效吸收式制冷循环数学物理模型主要包含了四种热力学方程:质量平衡,能量平衡,传热传质关系式,工质热物性。图4单效吸收式制冷系统示意图图5单效吸收式制冷循环p-T-x图图5为单效溴化锂一水吸收式制冷循环的p一T—x图。制冷机是由热水驱动,吸收热与冷凝热被冷却水带走,从而制取冷冻水。完整的输入操作参数可以是冷冻水和冷却水的设计温度,制冷量。由此经过循环模拟就可以计算出所需热水温度,冷却水流量和循环内部状态点温度、压力以及浓度。通过假设也可以减少计算未知量的数量。由以上的设计参数以及操作工况,通过求解下列方程组可以进行循环的计算:质量平衡方程:(3-14)(3-15)(3-16)传热方程:(3-17)(3-18)(3-19)(3-20)(3-21)状态点流体物性:状态热方程:两相平衡方程:在实际的吸收式制冷循环中,一般从系统能量平衡出发,提供给发生器以及蒸发器能量等于冷却液体经过吸收器和冷凝器从系统带走能量,再加上散失到周围空气中的能量,即=+(3-22)吸收式制冷机的热力系数它的定义是输入蒸发器的能量与输入发生器的能量的比,即(3-23)热力系数是衡量太阳能制冷机优劣的重要性能指标。直接反应了制冷量的大小,若一定,.和成正比,越大,制冷量就越多。从一定意义上说,它也是经济性指标。3.2.2冷却塔和冷却盘管冷却塔和冷却盘管都是太阳能吸收式制冷系统中很重要的部件。冷却塔是通过热质交换的过程使的系统中的水被冷却的设备,而冷却盘管则是需要用来和系统外界空气进行热交换以达到系统所需温湿度的设备。1.冷却塔在冷却塔内部将冷却水喷散为水滴或水膜状并从上而下流动,空气则由下而上或水平方向在塔内流动,利用水蒸发和空气传热带走水中的热量。一个冷却塔一般由许多平行的单元来共用一个水池构成,由于冷却塔里的循环水会产生蒸发损失、水滴损失和排污损失而逐渐减少,因此需要对冷却塔随时进行补水。2.冷却盘管利用冷却盘管与新风进行换热,将制冷量转换成可测的温度以及潜在的湿度,使系统外部的空气达到所需要的热湿要求。3.3样机及工作原理下图6所示的为用太阳能吸收式制冷技术所设计的大型制冷空调系统。主要是港口为船舶进行船舱冷却所用。1-太阳能集热器;2-储热水箱;3-辅助热源;4-给水泵;5-热水型溴化锂吸收式制冷机;6-冷冻水循环泵;7-膨胀水箱;8-冷却水循环泵;9-滤网;10-表冷器;11-静电除尘器;12-静压箱;13-消声器;14-冷却塔;15-送风管路与船舶管路接口图6船舶岸基太阳能吸收式制冷系统原理图高效的太阳能集热器1白天收集太阳的辐射能产生热水,蓄热水箱2主要用来存储热水,溴化锂吸收式制冷机5用来制冷,热水由连接管道流进吸收式制冷机的发生器G蒸发溴化锂水溶液产生蒸汽,蒸汽在冷凝器C中冷凝进入蒸发器E,低压强下蒸发吸热,产生7℃左右的水,冷水由冷冻水循环泵进入风机盘管中,再与进入的空气进行换热,产生冷风,冷风被送入船舶的内用来冷却船舱。同时,离开发生器后,浓溶液途径热交换器HX(进入发生器的稀溶液被预热)进入吸收器A,在A中,浓溶液吸收了从蒸发器来的水蒸气;由冷却塔14进入的冷却水通过冷却水循环泵冷却吸收和冷凝过程产生的热。辅助热源主要用来帮助太阳辐射不足时提供热量,以此保障系统全天候运转。3.4吸收式制冷技术的发展现状起源于20世纪上半叶的太阳能吸收式制冷技术,在当时由于效率低,成本高,因此其商业价值没有受到广泛关注,也就没能得到进一步的发展。在上世纪70年代,能源短缺问题日益突出,这也就促进了新能源技术的利用和发展。而太阳能吸收式制冷技术由于其低电耗,可持续利用和无污染等优点受到广泛关注。夏季太阳辐射强烈,而利用太阳能制冷这项技术正好可以发挥比较大的优势,因此太阳能制冷空调可以说是这一领域最受关注的新技术之一了。但是现阶段的太阳能吸收式制冷空调与传统的电驱动和燃气驱动空调相比,缺乏竞争力。主要是由于太阳能空调前期投入巨大。而且太阳能制冷系统很大程度上需要依靠外部条件,如冷却水温度,空气温度,太阳辐射量,风速等。3.5本章小结本章主要对太阳能吸收式制冷系统进行理论分析,采用热力学方法对整个制冷循环进行分析,建立了整个太阳能吸收式制冷系统的数学模型,包括:太阳能热水系统的数学模型和吸收式制冷系统的数学模型,对系统模型中的主要部件进行了详细地分析。然后给出了太阳能吸收式制冷空调的结构图和原理。最后总结了太阳能吸收式制冷技术的发展历史和制约条件。东华理工大学毕业设计(论文)太阳能吸附式制冷系统的基本原理东华理工大学毕业设计(论文)太阳能吸附式制冷系统的基本原理4.太阳能吸附式制冷系统的基本原理4.1吸附式制冷技术的发展历史Faraday发现氯化银吸附氨气产生制冷现象后,吸附式制冷技术的研究由此开始。最早关于吸附式制冷的报道在上世纪30年代。但是和吸收式制冷刚刚发现时候一样,由于当时压缩式制冷无论是在效率还是在功率上都占有很大的优势,所以吸附式制冷技术在刚刚发现的时候也是不受到重视的。能源问题凸显后特别是氟利昂问题的出现给了其他制冷技术发展的大好机会。太阳能吸附式制冷技术由于其本身的优势而得到了受到很大的关注,得到了长足的发展。特别是美国和日本在吸附式制冷技术上处于领先地位。我国的太阳能制冷技术经过多年的发展也取得了一些显著的进步。吸附式制冷研究在早期主要是从吸附剂-制冷剂的性能入手。研究主要集中在吸附式制冷市场化上。大多把基本循环吸附式制冷系统作为对象研究。找到了一些性能较好的吸附剂-制冷剂工质对。吸附剂有沸石分子筛,活性炭,硅胶和氢化物,氯化钙;制冷剂主要有氨,甲醇或者乙醇。水,氢及对应的氢化物等。现在太阳能吸附式制冷机的推广和应用得益于前期对工质的研究。4.2吸附式制冷系统的工作原理4.2.1吸附作用吸附的原因是吸附质分子和吸附剂分子的相互作用力,气体吸附质会在固体吸附剂表面发生吸附作用,吸附剂固体表面特征和吸附过程的发生密切相关。按照作用力的本质,可以把吸附区分为物理吸附和化学吸附。物理吸附依靠存在于分子间的范德瓦尔斯力.因此,固体表面都会吸附气体分子,所以基本上物理吸附是没有选择性的,但实际上用于物理吸附的吸附剂对吸附质有一定的选择性,这是由于对吸附剂本身的微孔通道进行控制,或者对吸附剂的微孔表面进行特殊的化学处理缘故。化学吸附是由于被吸附的分子和固体表面分子(原子)发生了化学作用,在吸附的时候发生电子的转移或者共有、原子重排和化学键的断裂与形成等等过程。通常产生的吸附往往不仅有物理吸附也有化学吸附,而且一旦当外部条件产生变化,一样的吸附工质对也有可能发生不同类型的吸附。4.2.2工作原理固体吸附式制冷技术的原理是:固体吸附剂(比如活性炭,沸石等)与某些制冷机(比如甲醇,水等)蒸汽有比较强的吸附作用。其作用大小和吸附工质对,吸附压力和吸附温度等有很大的关系。当吸附剂加热后就会使得吸附剂中的制冷剂解吸,解吸后的蒸汽会在冷凝器中放热变为液体;吸附剂冷却后会使得吸附剂重新具有吸附能力,因为吸附作用,蒸发器中的制冷剂液体会蒸发,从而制冷。吸附式制冷在利用较低温度的热源,如工业废热,太阳能等作为驱动热源方面具有先天的优势,而且能量回收和节能减排上也可以发挥重要作用,同时工质采用非氟烃类当作制冷剂,顺应现在的环保方面的要求。固体太阳能吸附式制冷结构也十分简单,没有运动部件,无噪音,在抗震上也有比较大的优势,在地点上上也基本不受限制,具有十分广泛的市场前景和巨大的商业价值。吸附式制冷是利用多孔吸附剂于较低的温度时吸附制冷剂,在较高温度时解吸制冷剂从而实现制冷的。主要部分有吸附床,蒸发器,冷凝器等部件,工作原理图如:图6吸附式制冷工作原理图工作过程具体为:1,加热解吸,图中虚线对应吸附饱和的吸附剂加热时,吸附剂中的制冷剂被解吸出来,系统中压力变高,到达冷凝压力之后,制冷剂蒸汽会在冷凝器中凝结为液体,之后流入蒸发器。这个过程中要对吸附剂加热,热量被从冷凝器中转移出来。2,吸附制冷,图中实线对应的是当制冷剂解吸结束后,吸附床会被冷却,吸附剂重新吸附制冷剂的蒸汽,系统中制冷剂的蒸汽压力变小,使得蒸发器中的制冷剂液体蒸发,由外界吸收热量。吸附制冷过程的结束就是一个制冷循环。4.2.3脱附下图是脱附过程的简单模型图。吸附床内充满了吸附剂,吸附有制冷剂,冷凝器与冷却系统相连,一般冷却介质为水。工作时,太阳能集热器对吸附床加热,制冷剂获得能量克服吸附剂的吸引力从吸附剂表面脱附,进入右边管道,系统压力增加,C1导通,C2关闭。当压力与冷凝器中对应温度下的饱和压力相等时,制冷剂开始液化冷凝,最终制冷剂凝结在蒸发器中,脱附过程结束。在这个过程中,太阳能集热器供能Q1,冷凝器放热Q4由冷却水排除到系统之外。图7脱附过程模型图4.2.4吸附下图是吸附过程的简单模型图。冷却系统对吸附床进行冷却,温度下降,吸附剂开始吸附制冷剂,左边管道内压力降低,C2导通,C1关闭,蒸发器中的制冷剂因压力瞬间降低而蒸发吸热,达到制冷效果,制冷剂达到吸附床,吸附过程结束。在此过程中,吸附床放热Q2,被冷却水排除到系统之外,蒸发器从环境中吸收Q3的热量。图8吸附过程模型图以上只是最简单的模型图,由上可知单台吸附床工作时制冷是间歇式的,不能连续制冷,要达到连续制冷的效果,必须使用两台或两台以上的吸附床,交错运行,制冷的循环就连续了。4.3太阳能吸附式制冷系统分析4.3.1太阳能吸附式制冷装置太阳能吸附式制冷装置,是用太阳的辐射作为热源,利用热量使得吸附剂和制冷剂的混合物在吸附床发生解吸,发出高温高压的制冷剂在高压作用下进入冷凝器,然后冷凝出的高压低温制冷剂液体从截止阀流入蒸发器,同时低温抵压制冷剂会在外界热源的作用下蒸发吸收热量,由此产生制冷效果,蒸发的制冷气体又会进入吸附床,吸附后产生的新混合物,到此一次吸附制冷过程就完成了。如图9图9太阳能吸附式制冷示意图4.3.2制冷工质对的选择吸附式制冷工质对由制冷剂和吸附剂两部分构成,在吸附式制冷循环中制冷工质对是最关键的。制冷工质对的选择很大程度上就影响了系统的操作条件和性能以及系统需要采用的材料和成本。吸附剂的选择吸附剂依照吸附方式分类主要分为物理吸附与化学吸附。活性炭,沸石,硅胶,活性炭纤维和分子筛是常用的物理吸附剂。在常温下,它们可以大量吸附甲醇,氨和水等制冷剂。化学吸附剂主要由氯化钙,氯化锶,金属氢化物和金属氧化物等,这些物质吸附的时候常常伴随着化学变化。在选择吸附剂的时候要考虑在制冷循环中它对吸附系统循环制冷性能的影响。需要考虑的因素有:在相应条件下,吸附质的吸附和脱附循环量大可以提高制冷功率;传热质性能好可以缩减循环周期;比热小,降低系统显热,提高热量利用率;比表面积大,吸附量大;密度小,减少系统重量与吸附质相容;适应工作温度;价格便宜,来源广泛。表2几种常用的吸附剂性能表吸附剂性能比表面积(㎡/g)吸附率吸附速度(g/s)吸附热(j/g)价格活性炭500-20000.3-0.419.71800-2000低沸石200-12000.2-0.315.43200-4200较低硅胶120-15000.1-0.321.22500-2900高氯化钙200-8000.2-0.317.52000-2500较高金属氢化物300-10000.1-0.222.71400-2100高从表中可以得出活性炭是相对最理想的吸附剂。制冷剂的选择制冷剂是制冷循环的工作介质,通过在循环中流动,通过和外界的能量交换,达到制冷目的。所以,制冷剂的选取也十分关键。一般说来,制冷剂的选择要满足以下几点要求:潜热大,即单位脱附量所提供的制冷量就大,相等制冷量所需要的脱附热小,这样就降低了脱附热量的提供要求;一定条件下物理,化学性质稳定;整个系统工作的时候压力适中;价格低廉,毒性较小;不容易爆炸,燃烧;无污染。几种比较常见的制冷剂物性表如下表3几种常见制冷剂物性制冷剂化学式标准沸点(℃)汽化潜热()密度(kg/m)氨NH-341368681水HO1002258958甲醇CHOH651102791乙醇CHOH79842789溴Br591893119由表中可知道甲醇,氨和水是常用的制冷剂,它们都具有无污染的特点,一般氨和水在高压制冷系统中用的较多;甲醇一般用于低压系统。但是氨由于有轻微毒性和非常强的刺激性气味,而且氨气属于易燃易爆品,所以应用不是很广泛。水本是一种理想的制冷剂,但水在低于0℃的情况下会结冰,这样就会阻塞管道,使得系统无法正常运行。现在市场常用的几种工质对是:沸石分子筛-水,活性炭-甲醇,氯化钙-氨,前两种属于物理吸附,最后一种属于化学吸附过程。对沸石分子筛-水而言。其特点是水的汽化潜热大,因此制冷量也就大,但沸石分子筛的吸附量对温度不敏感,需要的脱附温度较高;对活性炭-甲醇而言,活性炭吸附量大,甲醇对温度变化也十分敏感,汽化潜热也很大,冰点也很低(-93.3℃)。但是在60℃以下甲醇的蒸发压力低于大气压,因此系统处于负压力的工作环境下,所以采用活性炭-甲醇的系统密封性要求比较高。氯化钙-氨的特点是吸附量大,但是多次循环后其吸附性会变低。考虑制冷性能与经济安全,应用于太阳能制冷,活性炭-甲醇工质对是最佳选择。4.4太阳能吸附式制冷各主要部件吸附式制冷系统需要多种设备和辅助装置,上一章已经讲述了太阳能制热系统,本节这里主要讲述下吸附式制冷循环系统的制冷部分。其设计主要有:吸附床,冷凝器,蒸发器和储液罐等。4.4.1吸附床太阳能吸附式制冷系统最大的特点就是用吸附床替换了蒸汽压缩机。循环依靠的是床内换热,通过吸附剂的吸附和解吸过程,制冷剂与外界能暖介质交换能量实现制冷。因此吸附床的好坏是一部吸附式制冷系统优劣的关键。1.设计要求传统的吸附床如图10所示,吸附床和集热器是一体化的,好处是可以在有太阳的时候尽可能的提高吸附床的解吸温度,但是产生的问题就是难以降低吸附床的温度,以便于制冷剂蒸发吸热达成制冷的目的。所以现在一般是把吸附床和集热器分开。图10传统的太阳能吸附式制冷吸附床通常是吸附剂填充在一定形状金属外壳的腔内。它的性能主要取决于传热质的特性,好饿传热质可以较好的将外界提供给系统的能量传递给吸附床里面的吸附剂,使得吸附床能脱附制冷剂,同时也使得冷却吸附过程中产生的热可以很好的传递出去。一般采用在床内填充大小均匀的吸附剂或者提高床内的传热面积这样可以尽快把床内的热量传递出去。图11是一种较好的传热床:图11翅片壳管式吸附床俯视图图12吸附剂制冷剂和热流体通道4.4.2冷凝器冷凝器主要用来进行热交换。把吸附床加热放出的高压过热制冷剂蒸汽对外放热冷凝为饱和液体,甚至是过冷液体。1设计要求冷凝器主要分为水冷和风冷两种。主要采用的是水冷,因为风冷受外界环境的影响较大。水冷冷凝器中,制冷剂释放的热量被冷却水带走,冷却水既可以选择一次性流过也可以采用循环多次使用。冷凝器的传热效率与换热面积,对数平均温差传热系数大小有关,所以设计的时候要将以上因素作为考虑。图13是一种冷凝器结构图,翅片传热管部分是冷凝器,白色部分是储液器。图13,冷凝器结构图4.4.3蒸发器和储液器1蒸发器蒸发器是实现制冷的部分,依靠制冷剂的蒸发,吸收需要冷却的介质的热量,达成制冷的目的。图14是一种蒸发器的结构图图14蒸发器结构图储液器储液器是储存制冷剂的容器,在制冷循环中放置和调节制冷剂液体。当制冷负荷增大的时候,要求的制冷剂蒸发量就大,蒸发器里面的存液就多,制冷负荷较小的时候,要求的制冷剂蒸发量就小,蒸发器里面的存液就少。储液器就是用来调节制冷循环中各个时候的制冷剂供应需求的。4.4.4其他装置系统要正常工作,除了吸附床,冷凝器,蒸发器之外,还需要连接各主要部件的管道,以此构成循环回路。为了不影响系统的性能,管道系统也要考虑热量的流失。因此一般是采用聚氨酯泡沫把管道进行包裹。同时各压力部件间应设置压力表和温度表以及阀门。图15太阳能吸附式制冷循环装置图图15太阳能吸附式制冷循环图4.5本章小结本章主要介绍了太阳能吸附式制冷的原理和主要装置,通过对太阳能吸附式制冷的原理介绍让读者了解到吸附原理和吸附制冷的基本原理,然后介绍了太阳能吸附式制冷系统主要有吸附床,冷凝器,蒸发器和储液器等设备。对吸附式制冷技术有了一个初步的了解。东华理工大学毕业设计(论文)太阳能制冷技术的发展趋势东华理工大学毕业设计(论文)太阳能制冷技术的发展趋势5.太阳能制冷技术的发展趋势由于空调系统所带来的电能消耗(发达国家的空调年平均能耗占民用能耗的25%)给能源,环境带来巨大的压力,因此,太阳能替代常规能源带动空调系统对于节能和环保都具有非常重要的意义。目前,世界各国进行的太阳能制冷技术的研究主要集中在吸收式制冷的范围。吸收式制冷的研究已经比较成熟。目前太阳能制冷的净COP(太阳能转换为冷量的比例)值一般在0.5以下,但总的来说依然很低。我国是全世界公认的太阳能利用大国,2004年的时候,仅太阳能热水器的年生产量就有600多万㎡。因此研制小型并且适用太阳能应用的制冷机组非常适合我国国情。1,光电转换制冷蒸汽压缩式制冷技术已经十分成熟,COP值也是最高的,所以现在利用太阳能转换为电能驱动压缩式制冷机制冷是一个重要方向。但是现如今的光伏发电技术面临着成本高,光电转化率底下的问题。利用光伏发电驱动制冷因为以上原因也难以大面积发展。现在可以考虑家用光伏发电和电网结合,这样不仅可以有效利用太阳能制冷也可以产生电能提供给其它家用电器使用,有效利用了太阳能光伏发电的初期投入。2,太阳能吸收压缩复合式制冷系统该制冷系统是在一个吸收式制冷机的蒸发器与冷凝器之间接入一个压缩机。在天气睛朗的时候,由太阳能集热器生产的热工质作为热源,驱动吸收式制冷机来进行制冷或供热;在阴雨天或者晚上,太阳能集热器所提供的热源温度不够(集热器流出的热水温度没有超过85℃时,此时开启压缩机,这时压缩机,冷凝器和蒸发器形成一个蒸气压缩式制冷系统,它通过和吸收式系统的交替工作,或只以压缩式制冷的方式进行工作,以此来维持制冷量和供热量的稳定输出。喷射式制冷喷射式制冷是利用太阳能经过集热器产生一定的压力蒸汽来实现喷射制冷。喷射式制冷系统结构简单,但COP较低,因而针对其COP较低这一缺点,现在设计者通常采用压缩喷射混合循环和增压喷射循环这两种解决方案,依靠消耗少量电能为代价,来换取系统性能的大幅提高。东华理工大学毕业设计(论文)结论东华理工大学毕业设计(论文)结论结论太阳能具有资源丰富,取之不尽,用之不竭,无地域限制,无需开采和运输,不会产生环境污染和生态破坏等特点。我国是太阳能最丰富的几个国家之一,2/3的地区年太阳辐射总量大于5020MJ/㎡,年日照时数在2200h以上。综上,太阳能在中国的开发和利用将具有十分巨大的市场前景,不仅会给从事太阳能产业的企业带来丰厚的利润回报也对环境保护起到了很大的作用。但是太阳能热利用与季节的关系不是很协调。在冬天寒冷的季节需要太阳能的时候,此时太阳的辐射往往不够人们的需求;而夏天天气非常的炎热时候,太阳的辐射水平却很高,但夏季人们对热水的需求缺是很少的。因此,当今好的太阳能应用技术不只仅仅要考虑冬天取暖,四季供应热水的问题,更应该解决太阳能在夏季的利用问题。太阳能空调制冷技术就是夏季太阳能利用问题的最有效解决办法。而太阳能一体化建筑系统也就可以成为为建筑物空调系统提供热源的源头。太阳能热系统和热驱动制冷空调相结合就可以建立真正的太阳能制冷取暖系统。太阳能制冷技术从无到有,从不成熟到成熟。经历了许多困难也走了很多弯路。本文首先介绍了当今世界面临的能源危机,进而提出发展太阳能制冷技术的必要性和必然性,以及太阳能制冷技术的应用范围和市场前景。再详尽介绍了太阳能吸收式制冷技术,太阳能吸附式制冷技术。然后再向读者介绍近年来出现的各种复式太阳能制冷技术,和不断涌现出来的与太阳能制冷技术有关的新科技,新技术。让读者可以对太阳能制冷技术有个最深入最全面的认识。东华理工大学毕业设计(论文)致谢东华理工大学毕业设计(论文)致谢致谢本篇论文在教授的悉心指导下,经过数月的仔细分析和努力撰写终于完成了。在此我特别要感谢我的指导老师符五久教授以及我的父母,他们在论文撰写过程中给了我无私的帮助和莫大的支持,这是我完成本篇论文的最大动力。同时也不能忘记我的母校东华理工大学。四年来在东华理工大学我从一名幼稚的青少年成长为如今的一名大学毕业生。在这里有众多关心帮助我的老师,还有许许多多的同学,他们陪我走过了这漫长而又短暂的四年大学时光。最后我再次向所有关心帮助我的师长和家人以及同学致以诚挚的谢意。东华理工大学毕业设计(论文)ABSTRACT参考文献[1]何梓年.太阳能吸收式空调及供热综合系统.太阳能,2000(2):2一4.[2]何梓年,蒋富林,葛洪川等.热管式真空管集热器的热性能研究.太阳能学报,1994,15(1):73一82.[3]李正良,郑宏飞,陈子乾,何开岩.新型高效太阳能制冷技术.制冷与空调.2005,5(6):10—13.[4]周曦慧.太阳能制冷技术探讨,山西建筑.2008,34(21):218—219.[5]李明,王六玲,王建樟,李星.制冷低温技术的节能应用与太阳能固体吸附式制冷技术研究.节能.1990,4:9—13.[6]房曙光.制冷技术历史发展状况.科技咨询导报.2007,12:142—143.[7]韩崇巍.太阳能双效溴化锂吸收式制冷系统的性能研究.博士学位论文.中国科技大学:中国科技大学,2009年4月.[8]张运真.太阳能吸附式制冷装置系统研究.硕士学位论文.河南农业大学:河南农业大学,2005年6月.[9]王如竹.吸附式制冷新技术.化工学报,2000,51(4):435—441.[10]滕毅,王如竹.固体吸附式制冷技术的概况及进展.上海交通大学学报.1998,32(4):109—112.[11]张朝昌,厉彦忠,陈曦,王强.太阳能制冷技术的应用与发展.制冷与空调.2003,3(1):1—5.[12]邹同华,涂光备,申江,苏树强.太阳能吸收式制冷的最佳发生温度及节能分析.FLUIDMACHINERY.2004,32(2):50—53.[13]赵加佩,陈宁,冻小飞.太阳能吸附式制冷技术进展综述.能源研究与信息.2007,23(1):24—28.[14]Z.F.Li,K.ExperimentalstudiesonasolarpoweredairconditioningsystemwithpartitionedhotwaterstorageTank.SolarEnergy,2011(5):285-296.[15]BestR,OrtegaN.Solarrefrigerationandcooling.In:WorldRenewable
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