非共沸工质CO_(2)/R1234yf商超增压制冷系统性能分析

为满足商超制冷领域系统能效提升和制冷剂替代的需求,提出了非共沸工质CO_(2)/R1234yf商超增压制冷系统,通过建立热力学模型,与纯CO_(2)商超增压制冷系统进行对比。结果表明:CO_(2)/R1234yf商超增压制冷系统可在最优的CO_(2)质量分数(0.94)及最优排气压力(8.81 MPa)下获得最大COP(1.40);CO_(2)/R1234yf商超增压制冷系统COP与纯CO_(2)系统相比具有显著提升,环境温度为35℃时,提升7.25%;CO_(2)/R1234yf商超增压制冷系统APF提升率为2.68%~4.72%,系统APF随典型城市所处纬度的增加而增大。CO_(2)/R1234yf商超增压系统(火用)效率随CO_(2)质量分数的增加呈先增后减趋势,CO_(2)质量分数为0.95时获得最高(火用)效率,为0.18,相比纯CO_(2)系统提升4.62%。

翅片管整体传热传质强化的太阳能吸附式制冷系统性能研究

针对太阳能金属管式吸附床传热传质存在的不足,采用增加吸附管传热翅片及增大传质通道的方法,提出一种整体强化传热传质的新型翅片管设计方法,分别设计两种结构形式的太阳能吸附集热器,建立采用活性炭-甲醇为工质对的太阳能吸附式制冷系统。实验表明,采用吸附管横放、两端分别连接汇流导管形式的太阳能翅片管式吸附集热床可明显改善系统制冷性能,其吸附制冷效率是采用吸附管纵向放置、从翅片管上部通过导管连接到汇流导管的吸附床的太阳能吸附式制冷系统的3.56倍。采用性能较好的吸附床可构建太阳能吸附式制冷系统,并在晴朗无云、晴天有时有云、多云辐射强烈及多云辐射微弱4种典型天气情况下,进行吸附制冷系统运行特性和制冷性能实验研究,结果表明前三种天气条件下吸附床维持较高温度(≥80℃)超过4 h,制冷剂解吸较为充分,均产生制冰效果,制冷效率较高,COP最高达0.129;在多云太阳辐射微弱天气条件下,虽然吸附床维持在较高温度(≥80℃)时间不到2 h,但COP可达0.039,体现出该翅片管式吸附床良好的天气适应性。

太阳能1.x级溴化锂吸收式制冷循环性能分析

介绍了一种适合于太阳能和其他低温热源利用的新型1.x级溴化锂吸收式制冷循环.通过编制计算机程序模拟计算表明循环热力系数和面积单耗都随循环中间压力升高而增大,且达到一定数值时循环将不能继续;冷却水先进入冷凝器的串联流程优于并联流程;随着热水或冷媒水温度的降低或冷却水温度的升高,溴冷机循环系统的热力系数、面积单耗等经济性指标都变差,但在现有太阳能集热器能提供的热水温度范围内,1.x级循环的性能指标明显高于两级循环.

R410A直膨式太阳能热泵热水器制冷剂分布特性

为了研究制冷剂在直膨式太阳能热泵系统中的分布和迁移特性，在建立太阳能集热/蒸发器和冷凝器的均相流动模型、压缩机和电子膨胀阀的集总参数模型和系统制冷剂充注量模型的基础上，编制了以R410A（二氟甲烷和五氟乙烷的混合物）为工质的直膨式太阳能热泵热水器系统性能模拟程序。将以R22（二氟一氯甲烷）为工质的直膨式太阳能热泵热水系统理论计算值与试验数据进行了对比分析，验证了系统数学模型的可靠性。在维持太阳能集热/蒸发器出口过热度不变的条件下，模拟分析了水箱水温、系统制冷剂充注量、压缩机转速等运行参数和太阳辐射强度、环境温度等环境参数对系统内部制冷剂分布的影响特性。模拟结果表明：制冷剂主要存在于冷凝器和太阳能集热/蒸发器内部，占系统制冷剂充注量的70%～90%；运行参数和环境参数的变化对冷凝器和太阳能集热/蒸发器内部的制冷剂分布有很大影响，而对压缩机和管道内部的制冷剂分布影响很小。研究结论可以为优化系统性能和减少系统制冷剂充注量提供科学依据。

1.x级溴化锂吸收式制冷循环性能分析

提出了一个适合于利用太阳能的新型1.x级溴化锂吸收式制冷循环。计算了该循环的性能。结果表明,在现有太阳能集热器所能提供的热水温度范围,1.x级循环克服了单效循环运行范围窄的缺点,其性能指标明显高于两级循环;冷却水先进入冷凝器的串联流程优于并联流程;热水、冷媒水、冷却水温度对溴冷机循环系统的性能系数、热源单耗、面积单耗等经济性指标有较大影响。

低温储粮太阳能吸附式制冷系统研究

低温储粮是一种具有广阔应用前景及实用价值的科学储粮方法。从降低低温储粮能耗的角度出发，设计与建造了一种用于低温储粮的太阳能吸附式制冷系统。该系统主要由太阳能热水子系统、吸附式制冷机、冷却塔及风机盘管单元构成。在中央贮备粮某直属库对该系统进行了实验运行，测试分析了其热性能。实验结果表明：系统的太阳能制冷系数约为0．1～0．13，电制冷系数约为2．0～2．77。与传统的谷物冷却机相比，该太阳能吸附式制冷系统具有较大的节能优势。

直膨式太阳能热泵热水器不同工质的性能分析

为了研究直膨式太阳能热泵热水器,分别采用R22、R410A和R290作为工质的性能,建立了太阳能集热/蒸发器和冷凝器的分布参数均相流动模型、压缩机和膨胀阀的集中参数模型以及系统工质充注量模型,编制了直膨式太阳能热泵热水器系统性能模拟程序.比较发现,理论模型计算值与文献实验结果吻合较好.在不同环境参数和运行参数的工况下,对采用3种热泵工质的系统性能系数、集热器的集热效率和系统制热功率进行对比分析.结果表明:R290系统的性能系数明显高于R22和R410A系统,R410A系统的集热效率和制热功率略高于R22和R290系统;环境参数对R290系统的影响程度大于R22和R410A系统;压缩机转速的变化对R410A系统影响显著,而水箱水温的变化对R290系统影响较明显;R290和R410A系统的最佳工质充注量分别约为R22系统的46%和95%.

太阳能喷射制冷系统性能模拟及其应用

建立了太阳能喷射制冷系统性能模型,选取我国具有代表性的七个城市研究了太阳能喷射制冷系统的动态性能及其在我国应用的可行性和可靠性。结果表明在我国太阳能资源较丰富和太阳能资源一般地区使用太阳能喷射制冷系统,其平均总效率在0.38-0.5之间,太阳能保证率在0.2-0.55之间,采用这样的系统提供空调可减小空调能耗1/3左右。因此太阳能喷射制冷系统在我国应用其热力性能是可靠的,经济上是可行的。可见太阳能制冷系统在我国具有广阔的应用前景,是值得大力推广的节能与环保技术。

新型太阳能降压吸收式制冷空调系统特性的理论分析

在两级溴化锂吸收式制冷的基础上提出了一种新型高效的降压吸收式制冷循环,能够有效利用太阳能实现制冷,解决传统吸收式太阳能空调系统存在的弊端。其特点是在传统的两级吸收式循环的基础上,将高压发生器发生出的LiBr溶液与低压吸收器的吸收后的溶液混合,在发生温度与压力允许的范围内,使高压吸收器的吸收剂浓度较两级吸收式循环高,从而在相同的冷凝条件下减小了其压力。分析了新型空调系统的性能特性,理论计算结果表明影响新型系统整体效率的主要因素是LiBr溶液的浓度及驱动热源的可利用温差。新型吸收式循环热源可利用温差最高可达33.5℃,整体效率比两级吸收式系统有较大提高,最大提高46.4%,其集热面积单耗最大减小47.1%,热源单耗是两级系统的0.21,效果较明显。

太阳能热泵应用现状与性能分析

太阳能是清洁可再生能源,热泵是高效节能技术,两者有机结合应用既提高了太阳能集热器效率和热泵性能,又拓宽了应用范围,使其实用性大大增强。在介绍太阳能热泵系统的分类与工作原理基础上,概括了各类太阳能热泵的优缺点,总结了国内外该技术的应用和研究现状,着重分析了非直膨式太阳能热泵系统性能的影响因素——集热器安装朝向和角度、热泵的蒸发温度和冷凝温度是影响系统性能的主要因素。

太阳能固体吸附式制冰机系统内外特性分析

利用所建立并通过实验证的数学模型 ,从吸附床的内部特性参数及外部特性参数出发 ,对所设计制造的太阳能平板式制冰机系统进行分析。较为全面而系统地分析了内部参数及外部参数的改变对太阳能固体吸附式制冰机的性能系数COP及制冰特性的影响 。

两种新型太阳能吸收式制冷系统性能分析

提出了一种带有一体化太阳能热泵的太阳能吸收式制冷系统(新型B),在合理设定的条件下与传统的系统进行了性能分析比较。结果表明:当太阳辐射强度为0.95 W/m2时,新型A系统的制冷能力是传统的1.6倍,新型B系统是传统的3.07倍,当太阳辐射强度为0.2 W/m2时,新型A系统的制冷能力与最高辐射强度相比下降了70%,新型B系统仅下降42.3%,而传统的系统不能制冷;当太阳辐射强度不同时,两种新型太阳能制冷系统通过调节水流量或压缩机转速稳定地提供制冷;在相同的冷凝温度和蒸发温度下,热泵系统的制冷剂R600a比R134a具有更高的COP,且在相同制冷量下R600a消耗的功率更少;通过经济性分析证明了两种新型系统是可行的、经济的。

HFO1234yf太阳能喷射制冷系统在西安地区性能分析

为了了解新型制冷剂——HFO1234yf的太阳能喷射制冷系统的运行性能状况,建立了太阳能喷射制冷系统性能分析计算模型,结合西安地区的气象条件,重点研究了HFO1234yf喷射制冷系统的系统性能系数,典型日条件下的系统集热效率、综合性能系数的变化特点。研究表明HFO1234yf喷射制冷系统的系统性能系数随蒸发温度的升高而升高,在典型日气象条件下,HFO1234yf喷射制冷系统的集热效率呈现先上升后下降的趋势,性能系数COP以及系统综合性能系数COP0的逐时变化在不同典型日下的变化趋势接近。在典型日6月28日气象条件下,10∶00—16∶00时段内,集热面积为40 m2时的太阳能喷射制冷系统可以为西安地区面积为200 m2的住宅建筑提供43%左右的冷量。

太阳能喷射辅助压缩制冷系统影响因素研究

为了优化太阳能喷射辅助压缩制冷系统部件匹配与控制,建立了数学模型并对模型进行了求解,研究了喷射器喷嘴喉部与混合室的面积比、太阳能集热面积及蓄热水箱容积对系统性能与运行特性的影响。结果表明:喷射器喷嘴喉部与混合室的面积比及太阳能集热面积是影响系统性能与运行特性的重要因素,存在最佳喷嘴喉部与混合室面积比和制冷系统与太阳能集热器面积间的最佳匹配;蓄热水箱容积对系统全天制冷量影响不明显,但对系统的节能效率和运行特性具有一定的影响,且容积越大节能率越高。

太阳能喷射与压缩制冷系统的集蓄热构件性能研究

针对太阳能制冷系统缺乏集蓄热装置运行性能的相关研究,建立了太阳能集热、蓄热系统及其各部件的数学模型,以太原地区夏季某典型年某天的气象参数为例,在太阳能喷射与压缩制冷系统中,模拟研究了不同蓄热水箱容积引起的制冷量变化情况.结果表明:蓄热水箱容积的增加会增加制冷系统运行的稳定性,但却导致制冷量的下降;容积的确定还与太阳能喷射与压缩制冷系统的运行策略有关,因此需综合比较确定.最后确定最佳的蓄热水箱容积为0.4m3.该结果对太阳能供热制冷系统的研究具有指导意义.

风冷太阳能双级氨喷射制冷系统冷藏工况性能分析

通过建立数学模型,对额定制冷量为9.4kW的冷藏库用风冷太阳能双级氨喷射制冷系统进行了变工况性能分析。该系统的制冷量随冷藏温度升高而增大,随环境温度升高而减小,随太阳辐照度增强而增大;COP的变化规律与制冷量类似,其差别是随太阳辐照度增强先迅速增大,但当太阳辐照度增大到一定程度后,COP的变化趋于平缓。在正常使用条件下(冷藏温度不低于4℃,环境温度不高于38℃,太阳辐照度不低于500W/m2),系统的制冷量为6.3～26kW,COP为0.042～0.087。该系统能较好地与亚热带典型城市南宁的果蔬盛产季节气候条件相匹配。

太阳能驱动的风冷氨水吸收式制冷系统循环特性

提出一种太阳能驱动的小型风冷氨水吸收式制冷循环系统,该系统有效回收精馏热及吸收热,降低发生温度,实现机组风冷化以及对太阳能的有效利用,增加系统能效比。在建立组成系统各部件热力学数学模型基础上,对循环特性进行计算,得出在热源温度、蒸发温度、冷凝温度等参数变化时,性能因数的变化规律,为系统优化设计提供理论基础。

基于太阳能的半导体制冷系统设计

为解决汽车露天停放,车内温度过高问题。利用太阳能发电技术和半导体制冷技术,设计出太阳能半导体制冷装置。完成了半导体制冷系统实验平台搭建,以及主要元件半导体制冷片、太阳能电池板的选型和测温装置的设计。对制冷装置空间的负荷进行了估算,主要测试了制冷片驱动电压和制冷量、实际制冷系数的关系。测试表明:制冷装置采用风冷散热时,当制冷片驱动电压为2~6 V时,可获得较大实际制冷系数,当制冷片驱动电压为10~14 V时可获得较高制冷量。

新型太阳能风冷氨水吸收式制冷循环的研究

提出一种新型太阳能风冷氨水吸收式制冷循环系统,该系统设置精馏器提纯氨蒸汽,并有效回收精馏器精馏热及中温吸收器吸收热,实现对太阳能的有效利用以及机组风冷化和小型化,与传统系统相比其系统性能系数(COP)显著提高。基于能量守恒、溶液质量守恒和氨组分质量守恒建立系统各部件热力学数学模型,在此基础上编写程序对系统循环特性进行理论计算,分析热源温度、蒸发温度、冷凝温度等参数对系统COP的影响,为系统优化设计及建立最优运行方案提供理论支持。

太阳能热电空调理论研究与性能分析

从能源利用及环境保护角度出发,设计了一种全新的太阳能热电空调,介绍了它的系统组成特点、工作原理,并分析了影响其性能的因素。