太陽(yáng)能液體除濕空調(diào)系統(tǒng)工作特性的研究.pdf

1、太陽(yáng)能液體除濕空調(diào)系統(tǒng)利用鹽溶液為工作介質(zhì)，太陽(yáng)能作為驅(qū)動(dòng)熱源，是一種節(jié)能且無(wú)污染的新型空調(diào)系統(tǒng)，適應(yīng)當(dāng)代社會(huì)對(duì)空調(diào)設(shè)備在節(jié)約能源、環(huán)境保護(hù)和空氣品質(zhì)上的需求。液體除濕劑在蓄能方面還具有獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)，因此近年來(lái)這種空調(diào)系統(tǒng)受到了廣泛的重視。 本文對(duì)太陽(yáng)能液體除濕空調(diào)系統(tǒng)的工作特性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。通過理論分析、實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬，著重研究了太陽(yáng)能再生器、平板降膜型除濕器、太陽(yáng)能液體空調(diào)系統(tǒng)的蓄能和整體運(yùn)行特性等關(guān)鍵問題。 除濕

2、溶液的選擇對(duì)液體除濕空調(diào)設(shè)備的性能有重要的影響。本文運(yùn)用相平衡理論和物理化學(xué)的相關(guān)知識(shí)，分析了除濕和再生過程中汽、液間水分傳質(zhì)的機(jī)理，對(duì)目前普遍應(yīng)用的LiCl水溶液、CaCl，水溶液的水蒸氣分壓力以及密度、導(dǎo)熱系數(shù)、運(yùn)動(dòng)粘度等熱物理性質(zhì)進(jìn)行了計(jì)算。在對(duì)它們的物理性質(zhì)、腐蝕性和經(jīng)濟(jì)性等各方面指標(biāo)綜合比較的基礎(chǔ)上，選用了性價(jià)比較為合適的CaCl，水溶液作為本文研究的太陽(yáng)能液體除濕空調(diào)系統(tǒng)的除濕劑。 對(duì)存在對(duì)流和輻射邊界條件下的太陽(yáng)能

3、直接加熱平板降膜再生器中的傳熱傳質(zhì)特性進(jìn)行了系統(tǒng)分析，建立了數(shù)學(xué)模型并進(jìn)行數(shù)值求解，對(duì)降膜再生過程的模擬結(jié)果進(jìn)行了分析和討論。設(shè)計(jì)并建造了太陽(yáng)能平板集熱型再生器，利用碘鎢燈模擬太陽(yáng)輻射，實(shí)驗(yàn)研究了除濕溶液的再生過程。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與模擬計(jì)算結(jié)果基本吻合。分析了各種進(jìn)口參數(shù)和環(huán)境因素對(duì)再生器中傳熱傳質(zhì)過程的影響。研究結(jié)果表明，較低的溶液入口濃度和空氣入口含濕量、較大的空氣/溶液流量比和太陽(yáng)輻射強(qiáng)度均能強(qiáng)化除濕溶液的再生過程。 在再生器數(shù)

4、值模擬和實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，對(duì)太陽(yáng)能液體除濕空調(diào)系統(tǒng)蓄能運(yùn)行模式進(jìn)行了理論分析，對(duì)其蓄能特性進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，對(duì)影響系統(tǒng)蓄能效果的各種因素作了分析比較。結(jié)果顯示，太陽(yáng)能液體除濕空調(diào)利用除濕溶液濃度變化對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行蓄能，是一種新型的蓄能方式，相比其它傳統(tǒng)的空調(diào)蓄能模式，蓄能密度更大，對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)影響較小，具有良好的應(yīng)用前景。 基于除濕器中實(shí)際存在的對(duì)流換熱邊界條件，對(duì)豎直板內(nèi)冷型降膜除濕器的傳熱傳質(zhì)過程進(jìn)行了理論分析，建立了過程的控制方

5、程組并對(duì)除濕過程進(jìn)行了數(shù)值模擬。模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的對(duì)比顯示該模型能夠較好地反映豎直板降膜除濕過程的實(shí)際情況。 在對(duì)系統(tǒng)中各主要部件建模的基礎(chǔ)上，對(duì)太陽(yáng)能液體除濕空調(diào)的整體運(yùn)行特性進(jìn)行了分析。提出了除濕空調(diào)系統(tǒng)制冷量的計(jì)算方法；建立了空調(diào)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行特性進(jìn)行了仿真計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明，當(dāng)太陽(yáng)輻射較強(qiáng)和空氣含濕量較低時(shí)，系統(tǒng)制冷量和性能系數(shù)較高，而空氣溫度和含濕量較高時(shí)，系統(tǒng)工作性能有所下降。表明太陽(yáng)能液體除濕空調(diào)系統(tǒng)適