基于槽式聚光太陽能吸收式空調系統(tǒng)研究

【摘要】：隨著對化石能源的大量消耗，不但造成了化石能源的短缺，而且造成了嚴重的環(huán)境污染問題。太陽能資源因其儲量巨大、分布廣泛、可再生、無污染等優(yōu)點成為化石能源的最佳替代者之一，在生產生活中的廣泛應用而受到大量學者的關注與研究。目前，建筑能耗作為常規(guī)能源的耗能“大戶”，而太陽能空調因其良好的季節(jié)匹配性、環(huán)境友好性對緩解我國夏季用電緊張、優(yōu)化能源利用結構，而且對緩解環(huán)境污染和減少化石能源的消耗具有重大戰(zhàn)略意義。云南大部分地區(qū)太陽能資源極為豐富，但是太陽能空調在云南夏季較熱或冬季較冷地區(qū)利用尚處于空白階段。鑒于此，在云南地區(qū)開發(fā)一種太陽能空調系統(tǒng)具有重大的意義以及廣闊的應用前景。本文主要是對采用太陽能拋物槽式聚光集熱器的熱水型單效溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)進行理論與實驗研究。全文主要工作總結如下： 1.結合昆明氣候條件以及圍護結構參數對會議室進行冷熱負荷模擬計算。夏季空調冷負荷最大值為92.99W/m2，冬季空調熱負荷最大值為64.72W/m2。 2.研究集熱器與吸收式空調機組匹配參數，對太陽能空調系統(tǒng)設備選型。根據冷熱負荷模擬計算結果選擇相應功率的熱水型單效溴化鋰吸收式空調機組。結合空調機組制冷效率計算出需要的拋物槽式聚光集熱器面積，優(yōu)選23kW熱水型單效溴化鋰吸收式空調機組、60m2槽式聚光集熱器。 3.針對太陽能拋物槽式聚光集熱系統(tǒng)與熱水型單效溴化鋰吸收式空調機組工作原理，建立了拋物槽式聚光集熱器的一維非穩(wěn)態(tài)傳熱模型，對其集熱性能進行理論研究。 4.針對昆明地區(qū)的氣候條件，對太陽能吸收式空調系統(tǒng)進行實驗研究。實驗結果表明，太陽能拋物槽式聚光集熱系統(tǒng)平均熱損系數約為90W/(m·s)，其系統(tǒng)集熱效率約為0.285，瞬時功率為15.6-23.5kW?？照{機組在制冷模式下，熱源水為75-90℃時平均制冷效率為0.445，最高制冷效率為0.5，在制熱模式下效率為0.923。 5.對已構建的太陽能吸收式空調系統(tǒng)進行優(yōu)化設計分析，并提出一些改進措施方案。 【關鍵詞】：太陽能空調 拋物槽式聚光 溴化鋰吸收式制冷 集熱效率 制冷與 制熱性能
【學位授予單位】：云南師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TU831;TK519
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第1章 緒論10-25
• 1.1 我國能源概況與建筑節(jié)能10-11
• 1.1.1 我國能源概況10
• 1.1.2 建筑能耗10-11
• 1.2 太陽能集熱器研究現狀11-15
• 1.2.1 太陽能平板集熱器11-12
• 1.2.2 太陽能真空管集熱器12-13
• 1.2.3 太陽能聚焦型集熱器13-15
• 1.3 太陽能空調技術研究現狀15-24
• 1.3.1 太陽能集熱采暖16-17
• 1.3.2 太陽能吸收式空調制冷17-24
• 1.4 本文研究主要內容24-25
• 第2章 槽式聚光集熱驅動單效溴化鋰吸收式空調系統(tǒng)25-34
• 2.1 系統(tǒng)結構及其工作原理25-27
• 2.1.1 系統(tǒng)結構25-26
• 2.1.2 系統(tǒng)工作原理26-27
• 2.2 太陽能拋物槽式聚光器結構參數以及理論模型27-30
• 2.2.1 真空集熱管接收到的太陽輻射能28-29
• 2.2.2 太陽能槽式聚光集熱器數學模型建立29-30
• 2.3 溴化鋰吸收式機組工作原理30-33
• 2.3.1 二元溶液30-31
• 2.3.2 單效溴化鋰吸收式制冷原理31-32
• 2.3.3 機組制熱原理32-33
• 2.4 本章小結33-34
• 第3章 建筑冷熱負荷計算以及空調系統(tǒng)設備選型34-49
• 3.1 模擬對象模型建立34-37
• 3.1.1 建筑地理位置和室外氣象參數34-35
• 3.1.2 會議室?guī)缀文Ｐ徒?/span>35-36
• 3.1.3 室內負荷計算參數設定36-37
• 3.2 冷熱負荷計算軟件對會議室冷熱負荷模擬計算37-46
• 3.2.1 鴻業(yè)冷熱負荷計算軟件簡介37
• 3.2.2 冷、熱負荷計算依據37-40
• 3.2.2.1 圍護結構溫差傳熱冷、熱負荷[50]37-38
• 3.2.2.2 外窗太陽輻射冷、熱負荷38-39
• 3.2.2.3 人體、照明、設備散熱的冷、熱負荷39
• 3.2.2.4 新風冷、熱負荷39-40
• 3.2.3 會議室總負荷模擬40-46
• 3.3 吸收式空調機組功率46-47
• 3.4 槽式聚光集熱系統(tǒng)集熱面積47-48
• 3.5 本章小結48-49
• 第4章 太陽能吸收式空調系統(tǒng)性能研究49-67
• 4.1 實驗測試設備49-51
• 4.1.1 測溫元件49-50
• 4.1.2 流量計50
• 4.1.3 直輻射儀50-51
• 4.1.4 數據記錄儀51
• 4.2 太陽能拋物槽式聚光集熱器性能研究51-59
• 4.2.1 太陽能拋物槽式聚光集熱系統(tǒng)不同工況下集熱效率51-53
• 4.2.1.1 儲熱水箱以及外部傳熱管路水量計算52
• 4.2.1.2 系統(tǒng)熱損52-53
• 4.2.2 太陽能拋物槽式聚光器集熱效率53-59
• 4.2.2.1 太陽能拋物槽式聚光器瞬時集熱效率53-57
• 4.2.2.2 太陽能拋物槽式聚光器瞬時功率57-59
• 4.2.2.3 太陽能拋物槽式聚光器系統(tǒng)集熱效率59
• 4.3 熱水型單效溴化鋰吸收式空調機組性能研究59-64
• 4.3.1 機組制冷性能60-62
• 4.3.2 機組制熱性能62-64
• 4.4 經濟性分析64-65
• 4.5 本章小結65-67
• 第5章 總結與展望67-69
• 參考文獻69-73
• 攻讀碩士研究生期間發(fā)表的學術論文及參與課題情況73-74
• 致謝74

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