太阳能氨—水喷射—吸收制冷系统的研究

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吸收式制冷技术因其以热源为驱动、消耗电能少、无污染和效率高等优点,近些年以来,得到了迅速的发展和广泛的应用。太阳能是一种清洁的可再生能源,以太阳能集热器收集到的太阳能的热量,可以被用做吸收式制冷机的驱动热源。但是,太阳能受季节、纬度和天气等因素影响很大,同时由太阳能集热器所产生的热源品位相对较低,制约着太阳能在吸收制冷领域的广泛应用。本文根据太阳能辐射的特点,建立了太阳能辐射强度计算模型,分别讨论了天文、地理、气候等因素对太阳辐射强度的影响。在太阳辐射强度周期变化的情况下,对真空管集热器的性能进行了分析,找出了影响真空管集热器热效率以及出口水温的因素。为了精确确定吸收制冷循环中的各参数及其变化规律,本文采用了S.Schulz提出的氨-水溶液状态方程,同时经过推导和变换得出了可用于计算吸收制冷模型参数的氨-水混合物热力学关系式。同时,在传统吸收制冷循环中引入喷射器,根据喷射器理论和吸收制冷循环理论,对新制冷系统建立了质量和能量平衡方程,并且就其工作特性进行了研究。分别探讨了冷凝温度、喷射器压缩比和放气范围等参数对系统性能系数、系统有效能系数以及发生温度的影响。结果表明,在原有吸收制冷系统结构变化不大的情况下,尽管系统性能系数有所下降,但系统发生温度却显著降低,因此,低品位的太阳能可以被用作为喷射式氨-水吸收制冷系统的加热热源,对于节能减排具有重要的意义。
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