基于太陽能制冷系統(tǒng)導(dǎo)熱油循環(huán)設(shè)計與實驗研究

【摘要】：在制冷與空氣調(diào)節(jié)中使用太陽能是一個非常有前途的領(lǐng)域,也是當(dāng)今制冷行業(yè)技術(shù)研究熱點。氨水?dāng)U散-吸收式制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,無運動部件,可以利用低品位熱能驅(qū)動運行。將太陽能應(yīng)用于該系統(tǒng)進行制冷,市場潛力巨大,環(huán)保意義深遠(yuǎn)。本文首先介紹了以導(dǎo)熱油作為熱介質(zhì)的太陽能循環(huán)管路系統(tǒng)。對太陽能制冷系統(tǒng)導(dǎo)熱油循環(huán)的兩種模型進行數(shù)值模擬研究。模擬驗證太陽能導(dǎo)熱油循環(huán)系統(tǒng)的可行性,并針對不同介質(zhì)及加熱溫度情況下進行模擬分析。結(jié)果表明:與水相比,循環(huán)過程中導(dǎo)熱油的重度差較大,因此導(dǎo)熱油作為循環(huán)介質(zhì)流動速度大于水的流速,為4.82×10-2m/s,水的流速為3.84×10-2m/s,導(dǎo)熱油的換熱量提高33.3%;通過模擬不同溫度下的導(dǎo)熱油循環(huán)情況,表明加熱溫度越高越有利于循環(huán)的運行。其次對使用弦月形通道的發(fā)生器進行結(jié)構(gòu)設(shè)計。構(gòu)建了導(dǎo)熱油管道的循環(huán)系統(tǒng),根據(jù)阻力值并考慮太陽能冰箱整體高度的前提下確定了發(fā)生器中心安裝高度為1550mm,保證導(dǎo)熱油有足夠的循環(huán)動力。計算得出導(dǎo)熱油循環(huán)系統(tǒng)的熱量損失為W56.60。最終確定導(dǎo)熱油所能提供給發(fā)生器的功率為1204.3W。最后利用小型槽式太陽能集熱器加熱導(dǎo)熱油,驅(qū)動一臺XCD-30冰箱進行實驗研究。當(dāng)太陽能集熱器溫度達到170℃時,制冷機組開始產(chǎn)生制冷效果,此時啟動時間為54min,制冷溫度為8℃;樣機的制冷量隨加熱溫度的增加而增大,當(dāng)加熱溫度為190℃時制冷量最大,此時的制冷量為9.2W;制冷系數(shù)COP隨輸入功率的增加而增加,當(dāng)加熱功率為70W時COP為0.082。通過對該系統(tǒng)運行規(guī)律的研究,初步得到了太陽能加熱導(dǎo)熱油驅(qū)動擴散-吸收式制冷系統(tǒng)的性能。 【關(guān)鍵詞】：太陽能 導(dǎo)熱油循環(huán) 擴散-吸收式制冷 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TU831
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-17
• 1.1 課題研究背景及意義10-12
• 1.1.1 我國太陽能資源10-11
• 1.1.2 我國太陽能熱利用技術(shù)11-12
• 1.2 我國冰箱的現(xiàn)狀以及發(fā)展太陽能擴散-吸收式冰箱意義12-14
• 1.2.1 我國冰箱的應(yīng)用現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 太陽能擴散-吸收式冰箱優(yōu)點及發(fā)展意義13-14
• 1.3 太陽能擴散-吸收式制冷系統(tǒng)14-16
• 1.3.1 擴散-吸收式制冷技術(shù)國內(nèi)外研究概況14-15
• 1.3.2 太陽能擴散-吸收式制冷技術(shù)研究概況15-16
• 1.4 本文的研究內(nèi)容16-17
• 2 擴散-吸收式制冷系統(tǒng)原理及循環(huán)分析17-25
• 2.1 氨水?dāng)U散-吸收式制冷系統(tǒng)17-18
• 2.1.1 制冷原理17-18
• 2.1.2 擴散-吸收式制冷系統(tǒng)特點18
• 2.2 擴散-吸收式制冷機組各部件簡述18-20
• 2.2.1 發(fā)生器18
• 2.2.2 精餾器18
• 2.2.3 冷凝器18-19
• 2.2.4 蒸發(fā)器19
• 2.2.5 吸收器19-20
• 2.3 擴散-吸收制冷系統(tǒng)循環(huán)分析20-24
• 2.3.1 擴散-吸收式制冷系統(tǒng)工質(zhì)循環(huán)過程簡述20
• 2.3.2 擴散-吸收式制冷循環(huán)參數(shù)分析20-24
• 2.4 本章小節(jié)24-25
• 3 太陽能導(dǎo)熱油循環(huán)管路介紹及其模型的數(shù)值模擬25-40
• 3.1 太陽能導(dǎo)熱油循環(huán)管路設(shè)計目標(biāo)25
• 3.2 太陽能集熱器設(shè)計25-28
• 3.2.1 太陽能集熱器簡述25-26
• 3.2.2 太陽能集熱器真空管個數(shù)的確定26-28
• 3.3 太陽能導(dǎo)熱油循環(huán)管路28-31
• 3.3.1 太陽能制冷系統(tǒng)熱源循環(huán)管路介質(zhì)選型28
• 3.3.2 循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計原理及注意事項28-30
• 3.3.3 循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹30-31
• 3.4 導(dǎo)熱油循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬31-38
• 3.4.1 導(dǎo)熱油循環(huán)系統(tǒng)的幾何簡化模型31-32
• 3.4.2 導(dǎo)熱油單管循環(huán)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型32-33
• 3.4.3 導(dǎo)熱油單管循環(huán)系統(tǒng)FLUENT模擬分析33-34
• 3.4.4 導(dǎo)熱油單管循環(huán)系統(tǒng)模擬結(jié)果34-38
• 3.4.4.1 不同介質(zhì)對單管循環(huán)系統(tǒng)運行的影響36-37
• 3.4.4.2 不同溫度對單管循環(huán)系統(tǒng)運行的影響37-38
• 3.5 本章小結(jié)38-40
• 4 擴散-吸收制冷機組發(fā)生器及太陽能導(dǎo)熱油循環(huán)管路設(shè)計計算40-53
• 4.1 發(fā)生器結(jié)構(gòu)設(shè)計40-42
• 4.2 太陽能導(dǎo)熱油循環(huán)管路設(shè)計計算42-52
• 4.2.1 循環(huán)管路結(jié)構(gòu)設(shè)計42
• 4.2.2 循環(huán)系統(tǒng)阻力計算及校核42-48
• 4.2.3 循環(huán)系統(tǒng)散熱損失計算及校核48-52
• 4.3 本章小節(jié)52-53
• 5 太陽能擴散-吸收式制冷實驗53-59
• 5.1 擴散-吸收式制冷實驗平臺53-55
• 5.1.1 樣機基本結(jié)構(gòu)53-54
• 5.1.2 測量系統(tǒng)54
• 5.1.3 灌裝系統(tǒng)54-55
• 5.2 實驗過程與步驟55-56
• 5.3 實驗結(jié)果與分析56-58
• 5.4 本章小節(jié)58-59
• 6 結(jié)論與展望59-61
• 6.1 結(jié)論59
• 6.2 展望59-61
• 參考文獻61-64
• 致謝64-65
• 在校期間發(fā)表的論文65

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