太陽能—生物質(zhì)能聯(lián)合吸收式制冷系統(tǒng)研究

【摘要】： 我們這個項目得到了鄭州市科技局的支持,是鄭州市2008年的科技攻關(guān)項目(項目編號:083SGYG24123-1)。世界經(jīng)濟的快速發(fā)展,需要消耗大量的能源,這與化石能源儲量的有限性形成了矛盾,能源問題已成為世界各國人民面臨的最緊迫問題之一;同時由于環(huán)境污染和溫室效應(yīng),使得人們對環(huán)保的重視程度達到了前所未有的高度,那些對臭氧層有破壞、能夠產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氯氟烴(CFCs)類制冷劑被人們嚴格限制使用,尋找氯氟烴(CFCs)類制冷劑替代物的問題受到世界各國科學(xué)家的高度關(guān)注。氨水吸收式制冷系統(tǒng)由于其可利用低品位能源制冷,同時制冷工質(zhì)是環(huán)境友好型的氨,既不破壞臭氧層,又不產(chǎn)生溫室效應(yīng),近年來受起國內(nèi)外研究學(xué)者的重視。 我們提出太陽能-生物質(zhì)能聯(lián)合吸收式制冷方案,將太陽能和生物質(zhì)能引入到制冷系統(tǒng)中來。利用太陽能和生物質(zhì)能聯(lián)合驅(qū)動制冷機運行,不僅有效地節(jié)約了能源,拓寬了太陽能和生物質(zhì)能的利用領(lǐng)域,而且還有利于環(huán)境保護。我國農(nóng)村偏遠缺電地區(qū),擁有豐富的太陽能和生物質(zhì)能資源,在這些地區(qū)推廣使用太陽能-生物質(zhì)能聯(lián)合吸收式制冷系統(tǒng),不僅可以改善當?shù)剞r(nóng)民的生活品質(zhì),而且不增加傳統(tǒng)能耗,同時有利于環(huán)境保護,無疑將會有非常廣闊的前景。本文的研究內(nèi)容及結(jié)論如下: (1)結(jié)合實際生活需要,設(shè)計加工了一臺100L、260W的小型氨水吸收擴散式冰箱,采用氨水作為制冷工質(zhì)對,氫氣作為輔助氣體;通過實驗,該制冷設(shè)備的最大制冷系數(shù)COP可達0.39; (2)根據(jù)太陽能輻射特性和制冷機組的要求,對太陽能集熱器進行選擇,并計算了集熱器的面積; (3)根據(jù)生物質(zhì)燃燒特性和制冷機組的要求,對生物質(zhì)能爐具的主要設(shè)計參數(shù)、結(jié)構(gòu),進行確定、設(shè)計和計算,研制了一臺符合要求的生物質(zhì)成型燃料爐具; (4)對太陽能-生物質(zhì)能制冷系統(tǒng)進行組裝和優(yōu)化,并自主研發(fā)了自動控制系統(tǒng),使該系統(tǒng)能夠全天侯、不間斷自動運行;對聯(lián)合制冷系統(tǒng)進行試驗,分析了影響系統(tǒng)COP的影響因素,為今后系統(tǒng)的改進設(shè)計提供了參考依據(jù); (5)通過對整個制冷系統(tǒng)進行試驗,得出系統(tǒng)的制冷系數(shù)COP為0.35、可制得0℃以下低溫,試驗證明太陽能-生物質(zhì)能聯(lián)合吸收式制冷系統(tǒng)能夠滿足生產(chǎn)、生活需要,在技術(shù)上是可行的。 【關(guān)鍵詞】：太陽能集熱器 生物質(zhì)能 爐具 吸收式制冷 系統(tǒng)設(shè)計 試驗研究
【學(xué)位授予單位】：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TB651
【目錄】：

• 致謝4-9
• 摘要9-10
• 1 緒論10-17
• 1.1 研究背景10-13
• 1.2 吸收式制冷的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14
• 1.3 課題研究的目的、內(nèi)容和意義14-16
• 1.3.1 課題研究的目的14-15
• 1.3.2 課題研究的內(nèi)容15-16
• 1.3.3 課題研究的意義16
• 1.4 課題的創(chuàng)新點16
• 1.5 本章小結(jié)16-17
• 2 氨-水吸收式制冷系統(tǒng)研制17-34
• 2.1 吸收式制冷的原理和特點17-18
• 2.1.1 吸收式制冷的原理17
• 2.1.2 吸收式制冷的特點17-18
• 2.2 工質(zhì)對的比較和選擇18-21
• 2.2.1 工質(zhì)對的比較18-19
• 2.2.2 兩種吸收式制冷機的比較19
• 2.2.3 氨水溶液的性質(zhì)19-21
• 2.3 氨水吸收式制冷機21-23
• 2.3.1 氨吸收式制冷機的基本循環(huán)21
• 2.3.2 氨吸收擴散式制冷機循環(huán)21-22
• 2.3.3 A-ADRU 制冷系統(tǒng)的特點22-23
• 2.4 氨吸收擴散制冷系統(tǒng)的工作原理及其基本結(jié)構(gòu)23-24
• 2.5 吸收擴散式制冷系統(tǒng)主要部件選擇及參數(shù)確定24-30
• 2.5.1 制冷工質(zhì)對的選擇及確定24-25
• 2.5.2 系統(tǒng)的壓力和溫度以及工質(zhì)濃度的確定25
• 2.5.3 蒸發(fā)器的設(shè)計25-26
• 2.5.4 裝置中熱虹吸泵類型的確定26-28
• 2.5.5 冷凝器參數(shù)的確定28-29
• 2.5.6 吸收器結(jié)構(gòu)及參數(shù)的確定29
• 2.5.7 加熱器的設(shè)計29-30
• 2.6 制冷裝置的加工及實驗30-33
• 2.6.1 制冷裝置的加工30-31
• 2.6.2 制冷裝置試驗31-33
• 2.7 本章小結(jié)33-34
• 3 太陽能集熱器的選擇34-42
• 3.1 太陽能集熱器的分類及選擇34-37
• 3.1.1 平板型太陽能集熱器34
• 3.1.2 聚光（焦）型太陽能集熱器34-35
• 3.1.3 真空管太陽能集熱器35
• 3.1.4 太陽能空氣集熱器35-36
• 3.1.5 熱管承壓式真空管集熱器36-37
• 3.2 熱管承壓式真空管集熱器的構(gòu)造37-39
• 3.2.1 熱管37-38
• 3.2.2 承壓水箱38
• 3.2.3 熱管承壓式真空管集熱器的優(yōu)點38-39
• 3.3 熱管承壓式真空管集熱器性能測試39-41
• 3.3.1 集熱器熱性能試驗39-41
• 3.3.2 試驗數(shù)據(jù)及結(jié)果41
• 3.4 熱管承壓式真空管集熱器面積的確定41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 4 生物質(zhì)爐具的設(shè)計42-50
• 4.1 生物質(zhì)爐具主要設(shè)計參數(shù)的確定42-46
• 4.1.1 爐具熱負荷的確定42-43
• 4.1.2 爐具水套容積的確定43
• 4.1.3 燃料消耗量的確定43
• 4.1.4 爐膛參數(shù)的確定43-45
• 4.1.5 煙囪參數(shù)的確定45-46
• 4.2 生物質(zhì)成型燃料爐具性能的測試46-49
• 4.2.1 試驗方法、儀器和條件46-47
• 4.2.2 爐具熱效率的計算47
• 4.2.3 試驗數(shù)據(jù)47-48
• 4.2.4 結(jié)果分析48-49
• 4.3 本章小結(jié)49-50
• 5 太陽能-生物質(zhì)能聯(lián)合吸收式制冷系統(tǒng)50-62
• 5.1 系統(tǒng)組裝及優(yōu)化50-51
• 5.2 制冷系統(tǒng)的自動控制設(shè)計51-57
• 5.2.1 實現(xiàn)原理51
• 5.2.2 電路控制部分51-57
• 5.3 系統(tǒng)特點57
• 5.3.1 系統(tǒng)的高效性57
• 5.3.2 系統(tǒng)的單向性57
• 5.3.3 系統(tǒng)的自動化性57
• 5.4 制冷系統(tǒng)的試驗57-58
• 5.4.1 試驗?zāi)康?/span>57
• 5.4.2 試驗方法和材料57-58
• 5.5 試驗結(jié)果及分析58-61
• 5.5.1 蒸汽溫度對系統(tǒng)COP 的影響58
• 5.5.2 電加熱和蒸汽加熱的降溫曲線對比58-59
• 5.5.3 發(fā)生溫度與冷凝溫度的變化59-60
• 5.5.4 環(huán)境溫度對系統(tǒng) COP 的影響60
• 5.5.5 夏季典型日的燃料消耗量60-61
• 5.6 本章小結(jié)61-62
• 6 結(jié)論與建議62-64
• 6.1 結(jié)論62
• 6.2 存在問題與建議62-64
• 參考文獻64-68
• ABSTRACT68-69

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濟鍋打造生物質(zhì)能“鍋爐航母”    孟祥賓

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