太陽(yáng)能空調(diào)中三相蓄能系統(tǒng)特性研究

【摘要】：太陽(yáng)能資源豐富,清潔環(huán)保,它的研究利用受到世界各國(guó)的科技工作者越來(lái)越多地關(guān)注。以溴化鋰水作工質(zhì)對(duì)的太陽(yáng)能吸收式制冷空調(diào),符合節(jié)能及環(huán)保的要求。但太陽(yáng)能具有間歇性,當(dāng)夜間有制冷需要時(shí),為充分利用太陽(yáng)能,提高太陽(yáng)能空調(diào)裝置的使用率,需設(shè)置蓄能裝置。溶液蓄能技術(shù)是蓄能空調(diào)技術(shù)的一種,利用中低品位熱源使溴化鋰溶液等吸收式制冷工質(zhì)對(duì)中的制冷劑蒸發(fā),制冷劑蒸汽冷卻液化后蓄存在制冷劑儲(chǔ)罐中,而稀溶液濃縮,再利用濃溶液吸收儲(chǔ)存的制冷劑,從而實(shí)現(xiàn)制冷。該技術(shù)蓄能密度大,且可使用太陽(yáng)能等作為驅(qū)動(dòng)熱源。基于溶液蓄能技術(shù)的三相蓄能技術(shù)(“三相”分別是指溶液、晶體和水蒸氣),能進(jìn)一步提高系統(tǒng)的蓄能密度,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)三相蓄能系統(tǒng)有了一定的研究。本文提出了新型溴化鋰水工質(zhì)對(duì)的太陽(yáng)能空調(diào)三相蓄能系統(tǒng)。該系統(tǒng)由常規(guī)溴化鋰吸收式系統(tǒng)和三相蓄能裝置并聯(lián)組成。蓄能裝置由蓄能罐、水儲(chǔ)罐和泵等組成。白天,常規(guī)太陽(yáng)能吸收式空調(diào)開(kāi)啟制冷,同時(shí)三相蓄能裝置蓄能;夜間,蓄能裝置釋能,滿足夜間空調(diào)房間的供冷需求。這不僅提高了太陽(yáng)能利用率,又進(jìn)一步提高了系統(tǒng)蓄能密度。首先,設(shè)計(jì)三相蓄能系統(tǒng),包括蓄能裝置設(shè)計(jì)、蓄能罐內(nèi)傳熱管設(shè)計(jì)、設(shè)備大小設(shè)計(jì)等;其次,將系統(tǒng)分成若干模塊,逐一建立蓄能罐模塊等數(shù)學(xué)模型,并給出系統(tǒng)評(píng)價(jià)指標(biāo)。結(jié)合實(shí)例使用MATLAB軟件進(jìn)行分析模擬,假定熱源恒定條件下,研究集熱介質(zhì)(熱水)溫度、集熱介質(zhì)(熱水)流量、換熱器傳熱性能(傳熱面積與傳熱系數(shù)乘積)等參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響;再次,在非恒定熱源條件下,通過(guò)計(jì)算太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度和集熱器集熱效率,并結(jié)合實(shí)例研究三相蓄能系統(tǒng)蓄能過(guò)程實(shí)際特性。通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和分析模擬,可以更好地為實(shí)驗(yàn)臺(tái)的搭建和實(shí)驗(yàn)臺(tái)的運(yùn)行提供便利和理論依據(jù)。 【關(guān)鍵詞】：太陽(yáng)能 溴化鋰 蓄能 模型
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TU83
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 主要符號(hào)說(shuō)明7-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 太陽(yáng)能蓄能空調(diào)技術(shù)的研究意義11-12
• 1.2 太陽(yáng)能蓄能空調(diào)的蓄能方式12-15
• 1.2.1 顯熱式12-13
• 1.2.2 潛熱式13
• 1.2.3 熱化學(xué)式13-15
• 1.3 太陽(yáng)能蓄能空調(diào)技術(shù)的研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3.1 太陽(yáng)能吸收式制冷空調(diào)的研究15
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)外溶液蓄能技術(shù)的硏究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.3 國(guó)內(nèi)外三相溶液蓄能技術(shù)硏究現(xiàn)狀16-18
• 1.4 模擬計(jì)算軟件介紹18-19
• 1.5 本學(xué)位論文的研究?jī)?nèi)容19-21
• 第2章 太陽(yáng)能空調(diào)三相蓄能系統(tǒng)設(shè)計(jì)21-37
• 2.1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介21-22
• 2.2 工作原理22-23
• 2.3 三相蓄能系統(tǒng)裝置設(shè)計(jì)23-27
• 2.3.1 蓄能罐24-26
• 2.3.2 水儲(chǔ)罐26-27
• 2.4 初始充注溶液計(jì)算27-28
• 2.5 傳熱計(jì)算28-30
• 2.5.1 蓄能罐內(nèi)傳熱管傳熱系數(shù)（K1）計(jì)算：28-29
• 2.5.2 水儲(chǔ)罐內(nèi)傳熱管傳熱系數(shù)（K2）計(jì)算29-30
• 2.6 設(shè)備大小的計(jì)算30-31
• 2.6.1 蓄能罐內(nèi)傳熱管面積計(jì)算公式30
• 2.6.2 水儲(chǔ)罐內(nèi)傳熱管面積計(jì)算公式30-31
• 2.6.3 蓄能罐31
• 2.6.4 水儲(chǔ)罐31
• 2.7 實(shí)驗(yàn)設(shè)備詳細(xì)表31-34
• 2.8 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)詳圖及設(shè)計(jì)說(shuō)明34-37
• 2.8.1 設(shè)計(jì)詳圖34-36
• 2.8.2 設(shè)計(jì)說(shuō)明36-37
• 第3章 三相蓄能系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立37-51
• 3.1 系統(tǒng)描述37-38
• 3.2 數(shù)學(xué)模型38-49
• 3.2.1 蓄能罐數(shù)學(xué)模型38-45
• 3.2.2 水儲(chǔ)罐動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型45-46
• 3.2.3 蒸發(fā)器動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型46-47
• 3.2.4 吸收器動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型47-48
• 3.2.5 評(píng)價(jià)指標(biāo)48-49
• 3.3 結(jié)論49-51
• 第4章 恒溫?zé)嵩慈嘈钅芟到y(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬實(shí)例計(jì)算及分析51-69
• 4.1 典型循環(huán)模擬及分析52-56
• 4.1.1 蓄能過(guò)程53-54
• 4.1.2 釋能過(guò)程54-56
• 4.2 各因素對(duì)系統(tǒng)性能的影響56-66
• 4.2.1 熱源溫度對(duì)蓄能性能的影響56-58
• 4.2.2 熱源流量對(duì)蓄能性能的影響58-60
• 4.2.3 換熱管（蓄能罐內(nèi)）對(duì)蓄能性能的影響60-61
• 4.2.4 蓄能速率對(duì)蓄能性能的影響61-63
• 4.2.5 初始溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)和質(zhì)量對(duì)蓄能性能的影響63-64
• 4.2.6 釋能速率對(duì)釋能的影響64-65
• 4.2.7 冷卻水流量對(duì)釋能的影響65-66
• 4.3 結(jié)論66-69
• 第5章 變溫?zé)嵩刺?yáng)能空調(diào)三相蓄能系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型及動(dòng)態(tài)模擬69-77
• 5.1 太陽(yáng)能集熱器數(shù)學(xué)模型69-71
• 5.1.1 太陽(yáng)輻射強(qiáng)度70-71
• 5.1.2 集熱器集熱效率計(jì)算71
• 5.2 動(dòng)態(tài)模擬結(jié)果及分析71-74
• 5.3 結(jié)論74-77
• 結(jié)論77-79
• 參考文獻(xiàn)79-83
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文83-85
• 致謝85

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