太陽能驅(qū)動的轉(zhuǎn)輪除濕蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)理論與實驗研究

【摘要】： 據(jù)統(tǒng)計,我國非干燥地區(qū)空調(diào)能耗要遠遠大于干燥地區(qū),且傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)有能耗大、破壞臭氧層等缺點,同時蒸發(fā)冷卻技術(shù)被證明是一種綠色、環(huán)保、節(jié)能的冷卻技術(shù),但僅在我國干燥地區(qū)已成功應(yīng)用。本文綜合考慮非干燥地區(qū)空調(diào)系統(tǒng)能耗大的缺點,以及蒸發(fā)冷卻節(jié)能技術(shù)和非干燥地區(qū)太陽能資源豐富的優(yōu)點,建立了太陽能驅(qū)動的轉(zhuǎn)輪除濕蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng),并基于理論分析,對該系統(tǒng)進行了實驗測試以及數(shù)值模擬研究。 本文討論分析了轉(zhuǎn)輪除濕蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)室內(nèi)設(shè)計參數(shù)。在保證同等舒適性的基礎(chǔ)上,引入“有效溫度”的概念,得出了適用于轉(zhuǎn)輪除溫蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)的室內(nèi)設(shè)計參數(shù),即干球溫度27℃、相對濕度70%、風速1.0m/s。 同時,本文還確定了適用于我國濕熱地區(qū)的轉(zhuǎn)輪除濕蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計方案及依據(jù)。分析了直流式、封閉式、混合式轉(zhuǎn)輪除濕蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)適宜的室外氣象條件及優(yōu)缺點,提出了一種適用于我國濕熱地區(qū)的改進性Pennington再循環(huán)系統(tǒng),并介紹了系統(tǒng)的工作原理及組成。同時,對該系統(tǒng)方案進行了設(shè)計計算及(?)分析。 在以上理論分析的基礎(chǔ)上,通過搭建系統(tǒng)實驗臺來測試不同運行參數(shù)條件(再生溫度、再生風量、處理風量、再生角度)對除濕轉(zhuǎn)輪性能和系統(tǒng)性能的影響。結(jié)果表明：(ⅰ)在太陽能再生溫度范圍(50℃—80℃)內(nèi),得出70℃—80℃除濕轉(zhuǎn)輪綜合性能最佳。(ⅱ)在再生區(qū)與除濕區(qū)迎面風速相同的前提下,90°再生角除濕轉(zhuǎn)輪的性能要優(yōu)于180°再生角。因此,太陽能再生范圍內(nèi)應(yīng)選擇90°再生角。同時,還測試了9月26日系統(tǒng)全天連續(xù)運行情況。結(jié)果表明,在我國非干燥地區(qū),太陽能是一種可靠的再生熱源。 在除濕轉(zhuǎn)輪性能實驗的同時,還分析了不同運行條件下整個系統(tǒng)的制冷量與COP值。結(jié)果表明,提高再生溫度或再生風量,均可增加系統(tǒng)的制冷量,但對處理風量來說,制冷量先增大后減小,即存在一個最佳處理風量值；對于不同的再生溫度,電力COP與熱力COP呈反向趨勢發(fā)展。同時對于再生風量與處理風量,均存在一個最佳風量值,使系統(tǒng)電力COP與熱力COP值最大。 建立了轉(zhuǎn)輪除濕數(shù)學模型和直接蒸發(fā)冷卻數(shù)學模型,并將系統(tǒng)各數(shù)學模型進行了耦合。采用該耦合后的系統(tǒng)模型對該系統(tǒng)進行了模擬計算。經(jīng)與實驗數(shù)據(jù)對比,證明該數(shù)學計算模型是正確的。并由計算結(jié)果表明,進口溫度與轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)速對整個系統(tǒng)性能影響較小 通過實驗和理論分析研究,證明了太陽能驅(qū)動的轉(zhuǎn)輪除濕蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)在我國濕熱地區(qū)的部分場所作為空調(diào)使用是大有前途的,值得進一步深入研究。 【關(guān)鍵詞】：太陽能 蒸發(fā)冷卻 轉(zhuǎn)輪除濕 數(shù)學模型 COP (火用)分析
【學位授予單位】：廣州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TU831
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-9
• 目錄9-11
• CONTENTS11-13
• 第一章 緒論13-31
• 1.1 研究背景及意義13-15
• 1.1.1 研究背景13-14
• 1.1.2 課題的意義14-15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-29
• 1.2.1 蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀15-19
• 1.2.2 轉(zhuǎn)輪除濕技術(shù)研究現(xiàn)狀19-22
• 1.2.3 轉(zhuǎn)輪除濕蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀22-26
• 1.2.4 太陽能驅(qū)動的轉(zhuǎn)輪除濕蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀26-29
• 1.3 本文的研究內(nèi)容29-31
• 第二章 轉(zhuǎn)輪除濕蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)方案設(shè)計及計算31-45
• 2.1 室內(nèi)設(shè)計參數(shù)的確定31-33
• 2.1.1 舒適性空調(diào)室內(nèi)設(shè)計參數(shù)31
• 2.1.2 蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)室內(nèi)設(shè)計參數(shù)的確定31-33
• 2.2 轉(zhuǎn)輪除濕蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)方案設(shè)計33-37
• 2.2.1 方案設(shè)計的依據(jù)33-35
• 2.2.2 系統(tǒng)組成及工作原理35-37
• 2.3 轉(zhuǎn)輪除濕蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計計算及(火用)分析37-42
• 2.3.1 系統(tǒng)設(shè)計計算37-39
• 2.3.2 系統(tǒng)(火用)分析39-42
• 2.4 系統(tǒng)主要設(shè)備選型42-44
• 2.4.1 除濕轉(zhuǎn)輪及相關(guān)部件42-43
• 2.4.2 表冷器及加熱器43
• 2.4.3 直接蒸發(fā)冷卻器43-44
• 2.4.4 太陽能集熱器44
• 2.5 本章小節(jié)44-45
• 第三章 太陽能驅(qū)動的轉(zhuǎn)輪除濕蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)實驗分析45-61
• 3.1 實驗裝置及儀表45-47
• 3.2 實驗方法47-48
• 3.3 除濕轉(zhuǎn)輪性能實驗48-54
• 3.3.1 除濕轉(zhuǎn)輪性能評價指標48-49
• 3.3.2 除濕轉(zhuǎn)輪性能實驗分析49-54
• 3.4 轉(zhuǎn)輪除濕蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)性能實驗分析54-59
• 3.4.1 轉(zhuǎn)輪除濕蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)評價指標54-55
• 3.4.2 轉(zhuǎn)輪除濕蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)性能分析55-59
• 3.5 本章小節(jié)59-61
• 第四章 轉(zhuǎn)輪除濕蒸發(fā)冷卻空調(diào)系統(tǒng)數(shù)學模型與分析61-77
• 4.1 計算分析對象61
• 4.2 除濕轉(zhuǎn)輪傳質(zhì)傳熱模型與數(shù)值模擬61-69
• 4.2.1 除濕轉(zhuǎn)輪物理模型61-62
• 4.2.2 除濕轉(zhuǎn)輪數(shù)學模型62-64
• 4.2.3 濕空氣及除濕劑物理性質(zhì)64-66
• 4.2.4 數(shù)學模型的求解66-68
• 4.2.5 數(shù)學模型的驗證68-69
• 4.3 直接蒸發(fā)冷卻器傳熱傳質(zhì)模型69-71
• 4.3.1 傳熱傳質(zhì)數(shù)學描述70-71
• 4.3.2 數(shù)學模型求解71
• 4.4 模擬結(jié)果分析與討論71-76
• 4.4.1 模擬與實驗對比分析71-73
• 4.4.2 進口溫度的影響分析73-74
• 4.4.3 不同轉(zhuǎn)速的影響分析74-76
• 4.5 本章小節(jié)76-77
• 第五章 總結(jié)與展望77-79
• 5.1 研究總結(jié)77-78
• 5.2 今后的研究方向78-79
• 參考文獻79-87
• 攻讀學位期間發(fā)表的論文87-89
• 致謝89

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三級蒸發(fā)冷卻空調(diào)熱工計算法與工程應(yīng)用分析    黃翔;周斌;屈元;張丹;

蒸發(fā)冷卻（火用）分析及板式換熱器的設(shè)計與模擬研究    任承欽

硅膠基復合干燥劑強化除濕機理及其應(yīng)用研究    賈春霞

轉(zhuǎn)輪除濕復合式空調(diào)系統(tǒng)    周亞素,陳沛霖

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資料索引    

某5級潔凈室的改造設(shè)計    孫黎

太陽能轉(zhuǎn)輪除濕式空調(diào)系統(tǒng)    吳亮;滕德義;李俊;

單轉(zhuǎn)輪兩級太陽能除濕空調(diào)運行特性研究    臘棟;代彥軍;李慧;李勇;葛天舒;王如竹;

轉(zhuǎn)輪除濕與冷卻除濕相結(jié)合的復合式除濕工藝空調(diào)系統(tǒng)    陳家源

天然氣發(fā)動機驅(qū)動的復合空調(diào)系統(tǒng)    黃顯飛,秦朝葵

轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)系統(tǒng)研究進展    蘇鵬;喻李葵;

轉(zhuǎn)輪除濕與雙級熱泵耦合空調(diào)系統(tǒng)的數(shù)值計算及分析    宋倩倩;牛寶聯(lián);余躍進;

兩級蒸發(fā)冷卻空調(diào)機組的模擬分析    宣永梅;王海亮;

西安某工業(yè)車間蒸發(fā)冷卻空調(diào)方案計算與分析    堯德華;黃翔;吳志湘;

淺析兩級管式間接與直接三級蒸發(fā)冷卻空調(diào)的運行和性能    王偉;黃翔;吳生;于優(yōu)城;唐永戩;楊曉弟;

蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)在低碳經(jīng)濟中的作用    黃翔;宋應(yīng)乾;

關(guān)于“蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)和南方熱濕地區(qū)推廣”的探討    湯繼興;趙國慶;劉錦章;

蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)的詮釋(2)    黃翔;孫鐵柱;汪超;

水側(cè)蒸發(fā)冷卻空調(diào)技術(shù)    孫鐵柱;黃翔;文力;

直接蒸發(fā)冷卻空調(diào)制冷量的探討    汪超;黃翔;吳志湘;

西安博通節(jié)能設(shè)備公司推出節(jié)能生態(tài)空調(diào)機組    王雯

要正確認識COP指標    上海市政府采購中心高級工程師 馬正紅

給人才營運來點“COPY”學    周和毅

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長虹拒絕COPY    本報記者 宋樂永

東道主丹麥迎接COP15的到來    

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地源熱泵課題項目通過上海市科委驗收    陸涵杰

大和運輸獨創(chuàng)性物流服務(wù)    

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