生物質(zhì)能—太陽能聯(lián)合制冷的適配性研究

【摘要】：本研究項目是河南省教育廳自然科學(xué)研究指導(dǎo)計劃項目(編號:2009B480001) 全球能源供應(yīng)緊張,2006年底世界石油、煤炭的儲采比分別為41.0、147.0。中國基本能源消費居世界第二位,煤多油(氣)少,石油供應(yīng)對外依存度較高,能源安全問題日益嚴(yán)重。溫室效應(yīng)將會最為嚴(yán)重的環(huán)球生態(tài)災(zāi)難,節(jié)能減排成為應(yīng)對氣候變化的重要技術(shù)措施。對可再生能源、清潔能源和新型能源的開發(fā)是世界今后能源利用的總趨勢,再生能源、清潔能源、新能源綜合利用技術(shù)研究是今后能源科學(xué)基礎(chǔ)研究和工程應(yīng)用主要任務(wù)。 主要研究工作: (1)分析研究了小型溴化鋰吸收制冷機(jī)的效率問題,并從熱工計算和實際設(shè)計兩個方面提出了改進(jìn)意見,并把優(yōu)化設(shè)計思路在加工制冷機(jī)的過程實現(xiàn)。對小型制冷機(jī)組進(jìn)行初步實測,效率為0.6,性能滿足實驗需要 (2)對太陽能集熱器進(jìn)行選擇計算,并對集熱器工作效率進(jìn)行動態(tài)和靜態(tài)了測試,效率接近60%,滿足試驗要求。 (3)在總結(jié)數(shù)理建模和仿真技術(shù)的基礎(chǔ)上,對原有復(fù)雜系統(tǒng)構(gòu)成的溴化鋰聯(lián)合吸收制冷系統(tǒng)簡化為三個子系統(tǒng),在不影響目標(biāo)函數(shù)分析的條件下,舍去建筑空調(diào)系統(tǒng),重點研究制冷系統(tǒng)和熱源系統(tǒng)匹配關(guān)系,大大簡化系統(tǒng)分析復(fù)雜程度。 (4)針對系統(tǒng)動態(tài)過程特性,建立了鍋爐系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、集熱器簡化的基于MATLAB-Simulink動態(tài)系統(tǒng)仿真平臺的模型,對鍋爐模型進(jìn)行優(yōu)化修正,提高了仿真計算效率。建立聯(lián)合工況系統(tǒng)的耦合關(guān)聯(lián)動態(tài)仿真系統(tǒng)模型,減少試驗工作量。 (5)建立適用對制冷系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析的數(shù)學(xué)模型,進(jìn)行初步分析。 主要結(jié)論 (1)通過對雙熱源不同連接方式的分析和仿真測試,發(fā)現(xiàn)入口溫度的變化對太陽能集熱器和吸收制冷機(jī)效率影響明顯。入口溫度高升高,太陽能集熱器和制冷機(jī)組效率降低。串聯(lián)方式運行的雙熱源系統(tǒng),制冷機(jī)組出水首先連接太陽能集熱器,再連接生物質(zhì)鍋爐是最優(yōu)方案。 (2)并聯(lián)工況的分流比例K值增加,有利于提高鍋爐效率。分流比例K值減小,有利于提高集熱器效率。分析認(rèn)為K值保持在0.5-0.6比較合適。 (3)串聯(lián)模式運行下的鍋爐的換熱效率較高,并聯(lián)模式下太陽能集熱器具有較高的效率。 (4)系統(tǒng)循環(huán)水流量增加,各部分傳熱強(qiáng)化,有利于提高制冷系統(tǒng)效率。 (5)對制冷機(jī)、熱源、空調(diào)用戶組成的整體系統(tǒng)存在最大熱經(jīng)濟(jì)性數(shù)值及相應(yīng)的制冷系數(shù)。制冷機(jī)必須犧牲一部分制冷系數(shù),才能取得一定的熱經(jīng)濟(jì)性。 【關(guān)鍵詞】：生物質(zhì)能 太陽能 吸收制冷 適配性 動態(tài)過程
【學(xué)位授予單位】：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：S214.4;S216
【目錄】：

• 致謝4-8
• 摘要8-10
• 第1章 概述10-26
• 1.1 能源與社會發(fā)展10-12
• 1.1.1 能源的分類10
• 1.1.2 能源的利用10-12
• 1.2 能量轉(zhuǎn)換規(guī)律12-13
• 1.3 能源與經(jīng)濟(jì)和環(huán)境13-14
• 1.4 制冷14-16
• 1.4.1 制冷的應(yīng)用14
• 1.4.2 制冷的發(fā)展14-15
• 1.4.3 制冷的能耗15-16
• 1.5 吸收制冷的應(yīng)用與發(fā)展16-20
• 1.5.1 吸收制冷國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-19
• 1.5.2 吸收制冷的特點19-20
• 1.6 生物質(zhì)能研究利用現(xiàn)狀20-22
• 1.6.1 國外生物質(zhì)能研究利用現(xiàn)狀20-21
• 1.6.2 我國生物質(zhì)能研究利用現(xiàn)狀21-22
• 1.6.3 我國生物質(zhì)能利用存在的問題22
• 1.7 太陽能研究利用現(xiàn)狀22-24
• 1.7.1 太陽能利用的歷史23-24
• 1.7.2 太陽能研究的重點方向24
• 1.8 課題研究的意義24-25
• 1.9 本章小結(jié)25-26
• 第2章 實驗方案和實驗設(shè)備26-56
• 2.1 研究目的26
• 2.2 實驗內(nèi)容26-31
• 2.2.1 實驗方法26-27
• 2.2.2 試驗的條件27-29
• 2.2.2.1 實驗時間28
• 2.2.2.2 太陽能集熱器主要參數(shù)28
• 2.2.2.3 生物質(zhì)鍋爐主要參數(shù)28
• 2.2.2.4 吸收制冷機(jī)主要參數(shù)28-29
• 2.2.3 試驗工況分析29-31
• 2.3 溴化鋰吸收制冷系統(tǒng)31-41
• 2.3.1 制冷工質(zhì)對的確定32-33
• 2.3.2 吸收制冷的熱力分析計算33-36
• 2.3.3 優(yōu)化設(shè)計36-41
• 2.4 生物質(zhì)成型燃料鍋爐41-42
• 2.4.1 生物質(zhì)成型技術(shù)發(fā)展基本情況41
• 2.4.2 生物質(zhì)鍋爐情況41-42
• 2.5 太陽能光熱利用42-46
• 2.5.1 太陽輻射基本參數(shù)43-45
• 2.5.2 平板太陽集熱器的選擇45-46
• 2.6 設(shè)備測試46-55
• 2.6.1 制冷機(jī)組熱工測試46-50
• 2.6.2 生物質(zhì)鍋爐熱工測試50-53
• 2.6.3 平板型集熱器熱工測試53-55
• 2.6.3.1 測試方法分析54
• 2.6.3.2 測試和數(shù)據(jù)分析54-55
• 2.7 本章小結(jié)55-56
• 第3章 聯(lián)合制冷系統(tǒng)仿真模型的建立56-69
• 3.1 聯(lián)合制冷系統(tǒng)的分析56-58
• 3.1.1 現(xiàn)有系統(tǒng)模型的分析56
• 3.1.2 現(xiàn)有仿真模型的發(fā)展56-57
• 3.1.3 MATLAB 仿真的應(yīng)用57-58
• 3.2 聯(lián)合制冷系統(tǒng)的建模簡化58-59
• 3.3 制冷系統(tǒng)的簡化與建模59-60
• 3.4 鍋爐系統(tǒng)的簡化與建模60-65
• 3.4.1 鍋爐模型60-62
• 3.4.1 鍋爐模型的優(yōu)化62-64
• 3.4.2 鍋爐模型的證明64-65
• 3.5 集熱器系統(tǒng)簡化與建模65
• 3.6 熱源-制冷系統(tǒng)動態(tài)仿真模型的建立65-67
• 3.6.1 串聯(lián)工況模式（1#）65-66
• 3.6.2 串聯(lián)工況模式（2#）66-67
• 3.6.3 并聯(lián)工況模式（3#）67
• 3.7 本章小結(jié)67-69
• 第4章 聯(lián)合工況下適配性分析與評價69-80
• 4.1 效率計算69-70
• 4.2 1#-2#工況的動態(tài)仿真分析70-73
• 4.3 3#工況的動態(tài)仿真分析73-75
• 4.4 串聯(lián)并聯(lián)運行方式的比較75-78
• 4.5 循環(huán)水量對系統(tǒng)影響的分析78-79
• 4.6 小結(jié)79-80
• 第5章 制冷系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)適配性的分析比較80-86
• 5.1 制冷-熱源系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)分析比較80-82
• 5.2 制冷系統(tǒng)的模擬仿真分析82-83
• 5.3 熱源系統(tǒng)的分析比較83-84
• 5.4 熱源系統(tǒng)的測試84-85
• 5.5 小結(jié)85-86
• 第6章 研究總結(jié)86-89
• 6.1 結(jié)論86-88
• 6.2 創(chuàng)新點88
• 6.3 后續(xù)工作88-89
• 參考文獻(xiàn)89-95
• Abstract95-97
• 攻讀期成果97

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點點滴滴總關(guān)“勤”    郭陽 蔡正華

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制冷機(jī)組故障檢測與診斷研究    李志生

高頻行駐波型熱驅(qū)動熱聲制冷機(jī)的理論及實驗研究    康慧芳

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基于無創(chuàng)傷逐拍動脈血壓測量技術(shù)的傾斜實驗系統(tǒng)    劉延勇

仁：作為道德本體的構(gòu)成    洪曉麗

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毛細(xì)驅(qū)動太陽能噴射壓縮聯(lián)合制冷系統(tǒng)的研究    樊麗花

多效冷凝制冷機(jī)組的冷凝機(jī)理與工況分析    劉曉輝

蒸發(fā)式冷凝制冷機(jī)組節(jié)能研究及其在機(jī)房空調(diào)的應(yīng)用    區(qū)志江

多臺制冷機(jī)組控制系統(tǒng)研究及優(yōu)化    袁喻華

氨水吸收式功冷并供循環(huán)的研究    徐永峰

小型制冷機(jī)組盤管式降膜蒸發(fā)器數(shù)值計算與實驗研究    蔣正坤

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基于BP網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)定量稱重控制系統(tǒng)的算法研究和設(shè)計    徐俐

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