太陽(yáng)能噴射-壓縮復(fù)合制冷系統(tǒng)仿真計(jì)算.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與資源消耗的逐漸加速，能源需求逐漸增加，開發(fā)利用可再生能源意義重大。太陽(yáng)能噴射制冷系統(tǒng)能充分利用太陽(yáng)能資源為建筑物供冷，但它對(duì)天氣條件有一定的依賴性，受太陽(yáng)能輻射條件的限制較大，因此可以采用相關(guān)技術(shù)手段將天氣條件較好時(shí)的太陽(yáng)能資源進(jìn)行儲(chǔ)存。本文主要對(duì)太陽(yáng)能噴射-壓縮復(fù)合制冷系統(tǒng)進(jìn)行了一定研究。
　　本文的研究?jī)?nèi)容是在課題組前期系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)的基本工作原理進(jìn)行了分析，建立了各部件及系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)仿真模

2、型，運(yùn)用EES軟件編制了仿真程序，通過(guò)模擬計(jì)算，將仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證了模型的正確性，并分析了不同發(fā)生溫度、中間溫度和蒸發(fā)溫度對(duì)系統(tǒng)整體性能的影響，得到了系統(tǒng)運(yùn)行最優(yōu)時(shí)的工況范圍，同時(shí)對(duì)中冷器的換熱性能進(jìn)行仿真優(yōu)化分析，為中冷器的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。主要研究工作如下：
　　（1）對(duì)太陽(yáng)能噴射-壓縮復(fù)合制冷系統(tǒng)進(jìn)行了基本原理介紹和熱力學(xué)分析，在此基礎(chǔ)上，建立了中冷器、壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、節(jié)流閥和工質(zhì)泵等各部件的數(shù)學(xué)仿真

3、模型，運(yùn)用EES軟件編制了仿真計(jì)算程序。
　?。?）基于前期對(duì)太陽(yáng)能噴射制冷系統(tǒng)仿真模擬的研究，通過(guò)中冷器將太陽(yáng)能噴射制冷系統(tǒng)與電壓縮系統(tǒng)聯(lián)合起來(lái)，在各部件模型基礎(chǔ)上，建立了太陽(yáng)能噴射-壓縮復(fù)合制冷系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)仿真模型，同時(shí)對(duì)模型程序進(jìn)行調(diào)試計(jì)算，驗(yàn)證了各部件及系統(tǒng)模型的可靠性和正確性。當(dāng)發(fā)生溫度為80℃，冷凝溫度為35℃，蒸發(fā)溫度為-5℃時(shí)，系統(tǒng)EER從2.7提高到3.6，提高了30％。
　?。?）在一定工況條件下，對(duì)系統(tǒng)仿真

4、程序進(jìn)行計(jì)算并與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比分析。當(dāng)系統(tǒng)蒸發(fā)溫度為-5℃、-10℃、-15℃，中間溫度為10℃，冷凝溫度為35℃，發(fā)生溫度從72℃到85℃逐漸升高時(shí)，系統(tǒng)能效比EER和COP呈現(xiàn)先上升后降低的變化趨勢(shì)，總功耗則相反；其他條件不變，中間溫度從0℃至20℃升高時(shí)，EER先增大后減小。當(dāng)中間溫度為10℃，冷凝溫度為35℃，蒸發(fā)溫度分別為-5℃、-10℃和-15℃，發(fā)生溫度在72℃~85℃之間波動(dòng)時(shí)， COP在0.3~0.38之間變化，78℃~

5、80℃為最優(yōu)的發(fā)生溫度工作區(qū)域，在此溫度范圍內(nèi)，系統(tǒng)的總耗功最小，能效比EER最大可達(dá)3.13；當(dāng)冷凝溫度為35℃，蒸發(fā)溫度分別為-5℃、-10℃和-15℃時(shí)，存在一個(gè)最優(yōu)的中間溫度范圍為7℃~10℃，在此范圍內(nèi)可使系統(tǒng)能效比EER達(dá)到最高，其對(duì)應(yīng)的EER最大值分別為3.39，2.86，2.61，制冷量最高可達(dá)2245W。
　?。?）對(duì)中冷器的換熱性能進(jìn)行了模擬研究，并對(duì)其結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行敏感性分析，分別以R134a和R236fa作為

6、制冷劑，分析了不同管長(zhǎng)、內(nèi)管外徑、外管內(nèi)徑、齒高、螺旋角、齒頂角等因素變化時(shí)對(duì)中冷器換熱性能的影響。綜合考慮換熱器的評(píng)價(jià)因素指標(biāo)，存在合理的結(jié)構(gòu)參數(shù)范圍，長(zhǎng)度選擇為7m~9m，內(nèi)管外徑在9mm~11mm之間，外管內(nèi)徑在30mm~36mm之間，可以使得制冷劑為R134a和R236fa的中冷器換熱效果達(dá)到最優(yōu)；同時(shí)微肋管的齒高、螺旋角、齒頂角變化也會(huì)影響其換熱性能，齒高增大，螺旋角增大及齒頂角減小都會(huì)使換熱量增加，但這種影響幅度都不是太大，