太陽能噴射與壓縮一體化制冷系統(tǒng)的研究.pdf

1、由于能源短缺、環(huán)境惡化,太陽能作為取之不盡的清潔能源越來越受到人們的重視.太陽能熱驅動制冷也成為制冷、空調界關注的焦點之一.本文通過理論計算、能耗分析、實驗驗證等方法對太陽能噴射與壓縮一體化制冷系統(tǒng)及其關鍵組成裝置進行了系統(tǒng)的理論與實驗研究.主要研究內容和結果包括以下五方面. 1.首次提出了太陽能噴射與壓縮一體化制冷系統(tǒng)并建造了系統(tǒng)性能實驗臺.該系統(tǒng)應用同一種工質,將太陽能集熱系統(tǒng)與噴射和壓縮制冷系統(tǒng)有機的融為一體,同時應用變速

2、技術,使系統(tǒng)可以在滿足用戶制冷需求的前提下全天候下運行. 與太陽能噴射制冷系統(tǒng)對比研究表明:該系統(tǒng)具有更大的壓縮比,壓縮比增大約44.3﹪,可以在較高的冷凝溫度下工作；同時性能系數更佳,在相同制冷量下,需要的太陽能集熱器面積減少了約35.7﹪；其能源綜合利用效率更高.與壓縮制冷系統(tǒng)對比研究表明:在同樣轉速與工況下,具有較高的機械性能系數； 在冷凝溫度42℃時,系統(tǒng)機械性能系數比壓縮制冷系統(tǒng)大約112﹪.與增壓噴射系統(tǒng)對比研究表明

3、:在太陽輻射充足時,該系統(tǒng)與用戶負荷需求吻合性更好；太陽輻射不足時,一次常規(guī)能源利用效率更高. 2.利用兩相流與傳熱學理論,首次建立了太陽能熱管真空管集熱器相變集熱性能計算模型；并且建立實驗臺進行了實驗研究；給出了太陽能熱管真空管集熱器相變集熱效率方程.研究表明相變集熱比單相液體集熱效率更高；集熱溫度和流量對集熱器效率影響較大. 3.在對噴射器進行氣體動力學分析的基礎上,將Eames的理想氣體等動量變化率噴射器設計法與

4、數值設計法相結合,并采用實際氣體狀態(tài)方程計算流體的熱物理性質,建立了R141b為工質的噴射器實際氣體等動量變化率法設計計算模型.并利用該方法設計制造了噴射器與等壓法設計的噴射器進行對比研究.結果表明,在設計工況下運行時,由于新噴射器消除了常規(guī)噴射器擴散器中流體的熱力學激波,計算可達到壓縮比比常規(guī)噴射器增加約9.1﹪,實驗值增加約4﹪,說明該設計方法設計的噴射器具有更佳的性能. 4.首次以R141b為工質在SE508壓縮機上進行壓