【摘 要】
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在全球节能、环保的背景下,吸收式空调系统作为一种较为绿色的制冷方式,在建筑节能领域有较好的推广价值。但相对较低的性能限制了其进一步的发展应用。为改善其性能,降低热再生过程中的能量损失,电驱动的吸收式空调系统成为了一个新的选择。其中具有代表性的一种是基于电容去离子再生吸收式空调系统:以电容去离子(Capacitive Deionization,CDI)再生器代替传统发生器,通过电容(电极)吸附与脱附
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在全球节能、环保的背景下,吸收式空调系统作为一种较为绿色的制冷方式,在建筑节能领域有较好的推广价值。但相对较低的性能限制了其进一步的发展应用。为改善其性能,降低热再生过程中的能量损失,电驱动的吸收式空调系统成为了一个新的选择。其中具有代表性的一种是基于电容去离子再生吸收式空调系统:以电容去离子(Capacitive Deionization,CDI)再生器代替传统发生器,通过电容(电极)吸附与脱附的交替再生吸收剂溶液,相比传统吸收式系统,COP可提高50%以上。能量蓄存及回收特性是该系统的一大优势,部分输入能量能暂时蓄存并又回收用于下一个工作工程,可大大提高能量利用效率、改善系统性能。针对目前对该特性的研究还较少的情况,本文针对该电容去离子再生方法的能量蓄存及回收特性进行了相关研究。在理论研究部分,建立了电容去离子再生吸收式空调系统的热力学模型,对比了有、无能量回收时的系统性能。为充分挖掘性能潜力,对能量蓄存及回收特性作了进一步深入研究:基于RC等效电路建立了充电效率模型,研究了充电模式、电容电压、充电电压对能量蓄存效果的影响;基于一种回收方案建立了放电效率模型,分析了电容电压、放电次数对能量回收效果的影响;结合能量蓄存及回收特性理论结果分析了系统的理论COP。在实验研究部分,分别搭建了测试电容去离子再生效果、能量蓄存及回收效果的实验装置,研究了溶液种类、浓度、充电电压对再生效果、蓄存效果的影响,研究了充电电压、放电次数对能量回收效果的影响,结合能量蓄存及回收特性实验结果分析了系统的实际COP。研究结果表明:电容去离子法对LiBr、LiCl、CaCl2溶液均有一定的处理效果,应用在吸收式空调系统中有其可行性;采用合适的充电模式和回收方案能取得不错的能量蓄存及回收效果,使系统COP提升50%以上;若要继续提高能量蓄存及回收效果,可考虑尝试新型高效电极的开发与使用。
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