利用低焓能的压缩—喷射制冷系统的研究

利用低焓能的压缩—喷射制冷系统的研究方承超，赵军，徐律，郑宗和，齐锡龄（天津大学热能工程系天津３０００７２）关键词：压缩－喷射制冷循环，喷射制冷循环，喷射器。ＡＮＩＮＶＥＳＴＩＧＡＴＩＯＮＯＮＣＯＭＰＲＥＳＳＩＯＮＥＮＨＡＮＣＥＤＥＪＥＣＴＯＲＲＥＦ...

太阳能增压喷射制冷循环的性能评价与优化设计分析

从热力学第一定律与第二定律的分析方法出发，对增压喷射制冷循环与纯喷射循环、蒸汽压缩制冷循环进行对比分析。

太阳能增强型喷射式制冷系统的研究

对太阳能为热源的增强型喷射式制冷系统进行了热力学分析，并进行了初步实验。在９０℃热源、１２℃蒸发温度和２０００Ｗ制冷量的额定工况下，喷射系数可达０．６５１，整个系统的ＣＯＰ值达０．３３４，比传统的纯喷射制冷循环的ＣＯＰ值（０．２３）提高５０％。

太阳能喷射式电冷联供系统的性能分析

提出了一种新型太阳能热有机物喷射式电冷联供系统,并建立了相应的热力学模型.在此基础上,选取R245fa作为工质,采用Matlab软件对系统进行了仿真计算,分析了发生温度、冷凝温度、蒸发温度、涡轮膨胀比及太阳辐照度对系统性能的影响.结果表明:在太阳辐照度为800W/m2的条件下,在57.3m2的集热面积上可以获得2.03kW的净发电功率和2.85kW的制冷功率,完全能满足普通家庭的日常用电和制冷;提高发生温度、提高蒸发温度、降低冷凝温度或增加太阳辐照度均有利于提高系统的工作性能;提高涡轮膨胀比可以提高系统的电冷比.

太阳能水蒸气引射冷却的CO_2低温制冷循环

为需要较低温度的用冷空间提供冷源,设计由太阳能集热循环,水蒸气喷射制冷循环,CO2低温制冷循环组成的太阳能辅助热源水蒸气喷射引射冷却的CO2低温制冷的组合循环,通过热力计算得出随着蒸发温度的升高,太阳能辐射强度的增大,集热器面积的增大,组合循环的性能提高。蒸发温度每升高1℃,组合循环的性能系数增大4.3%,太阳能辐射强度每增加1W/m2,组合循环的性能系数增大2.8%,太阳能集热器面积每增加1m2,组合循环的性能系数增大约6%。发生器内水蒸气温度对组合循环的性能影响不大,太阳能辐射强度、集热器面积以及喷射器引射率对组合循环的影响较大。组合循环节省运行费用,节约能源,有很好的发展前景。

太阳能吸收－喷射复合制冷系统研究

报道了一种可以利用太阳能等低焓能的吸收－喷射复合制冷循环系统，并进行了热力学分析。与吸收式制冷循环相比，该系统能较大地提高热力系数。还初步分析了可以用于该循环系统的工质对，最后给出计算实例。

太阳能喷射式制冷系统能耗与经济性分析

选用大金的1P挂壁机FTXD25DV2C,对蒸气压缩式制冷循环(VCRC)和太阳能喷射式制冷循环(SERC)进行了能耗比较.能耗从火用和一次能源能效比(PEER)方面分析,SERC的火用效率为0.065,VCRC的火用效率可以达到0.392 1.SERC在集热器和喷射器中能源的利用率不高,火用损失最大.VCRC的一次能源能效比为2.60,而与此相比SERC的一次能源能效比为5.26.但是即使SERC的使用寿命是VCRC的3倍,SERC的初投资的年度化成本依然比VCRC高出三分之一.

CO_2双蒸发器压缩／喷射式跨临界制冷循环

为减小CO_2跨临界循环系统节流部分的膨胀功损失,提高系统性能,可在小型制冷系统中采用喷射器代替节流阀,部分回收工质从高压到低压过程的膨胀功。在对系统进行热力学分析的基础上,建立了CO_2跨临界压缩／喷射制冷循环的效率分析模型。计算结果表明：在合理的喷射器出口背压下,CO_2跨临界压缩／喷射制冷循环可以得到较高的循环性能。蒸发温度和气体冷却器出口温度两工况的变化对该系统性能的影响程度相对较大。在较低蒸发温度下,该系统可以明显降低压缩机出口温度,有利于系统稳定运行。

CO_2-NH_3压缩/喷射复叠循环理论研究

为利用CO2跨临界循环气体冷却器放热段较大的温度滑移,减小节流部分的膨胀功损失,提高系统性能,可在制冷系统中利用CO2跨临界循环与NH3喷射循环复合实现压缩/喷射复叠式系统。在对系统进行热力学分析的基础上,建立了相应的模型。计算结果表明:NH3循环喷射器引射流体温度和出口的冷凝温度对引射系数影响很大,在较高引射流体温度和较低冷凝温度下,CO2跨临界压缩/喷射制冷循环可以得到较高的循环性能。在较低CO2跨临界循环蒸发温度和压缩机效率时,此循环相对基本循环有明显优势。降低发生器温差也是提高循环性能的途径之一。

太阳能喷射与压缩复合制冷系统的火用分析

火用分析是优化热力系统性能的一种有效工具.推导了太阳能喷射与压缩复合制冷系统各部件火用损失计算公式,分析了影响系统火用损失的主要部件及因素.结果表明,太阳能喷射与压缩复合制冷系统各装置中,集热器火用损失最大,其次是冷凝器和喷射器.在几种典型工况下,三者占系统总火用损失的73.28%.在系统制冷量、集热温度、蒸发温度和冷凝温度不变时,随着中间冷却器蒸发温度的升高,系统火用损失逐渐减少.

新疆地区水果冷藏太阳能水蒸汽喷射CO_2制冷系统

针对新疆地域和生产水果的特点,设计了太阳能热源、水和CO2为工质的水果冷藏制冷系统。通过计算分析得出,CO2循环蒸发温度提高,外界环境温度升高,太阳能辐射强度增加,喷射器引射率提高,系统的耗能减小。外界环境温度每增加1℃,太阳能集热器的面积减小0.5m2,太阳能辐射强度每增加10W/m2,太阳能集热器的面积减小1.2m2,喷射器的引射率每提高0.01,太阳能集热器的面积减小0.8m2。与发生器的热源全部来自电能的系统运行情况相比,吐鲁番地区葡萄冷藏2个月节约运行费用达96.2%,哈密地区哈密瓜冷藏15天节约运行费用约94.4%,库尔勒地区香梨冷藏6个月节约运行费用约41.1%,库车地区白杏冷藏21天节约运行费用约74.2%。设计时应针对使用场所,优化选取设计参数,减少设备初投资。

太阳能喷射-压缩复迭制冷系统的性能分析

以热力学第一定律和热力学第二定律为基础,建立太阳能喷射-压缩复迭制冷系统的分析和能量分析模型,分析发生温度、中间温度、冷凝温度和蒸发温度等运行参数对系统性能的影响,选取对系统最佳的运行参数.结果表明:发生温度升高,性能系数(COP)小幅度下降,效率先增加后趋于平缓;中间温度升高,COP随之减小,而效率随之增加;冷凝温度上升,导致COP和效率随之降低;蒸发温度上升,导致COP和效率随之增加;当发生温度为85℃,中间温度为24℃时,系统的性能最优.

太阳能辅助喷射−蒸气压缩混合制冷循环的性能分析

为了提高传统的单回路蒸气压缩制冷循环的性能,将常规的蒸气压缩制冷循环与太阳能驱动的喷射制冷循环相结合,提出一种新型太阳能辅助的混合喷射−蒸气压缩制冷循环。在该新型循环中,首先采用过冷器将喷射制冷循环与蒸气压缩制冷循环相结合,利用太阳能集热板收集太阳能,并利用太阳能驱动的喷射制冷循环增加蒸气压缩制冷循环的过冷度,通过增加循环的制冷量进而提高循环的综合性能;其次,建立热力学模型,利用REFPROP软件的数据库获取制冷剂物性参数并使用FORTRAN程序计算该新型循环性能;最后,研究蒸发温度等参数对循环性能的影响。研究结果表明:在设计工况范围内,混合制冷循环的性能系数和单位容积制冷量比常规的蒸气压缩制冷循环分别可提高10.4%和13.6%;混合制冷循环存在最佳中间温度,当中间温度为20℃时,循环性能系数达到最大值5.50;在设计工况范围内,喷射器的喷射系数和升压比最高可分别达到1.09和1.87;蒸发温度,冷凝温度与中间温度等循环参数均对喷射器的性能有非常显著的影响,降低蒸发温度和中间温度或者升高冷凝温度,均可以增大喷射器升压比,减小喷射系数。

太阳能喷射/压缩复合制冷循环性能研究

研究了一种太阳能喷射/压缩复合制冷循环,由太阳能集热子系统、喷射制冷子系统及压缩制冷子系统组成,系统充分利用热电两种能源以及两种制冷方法各自的优点,优化喷射制冷子系统工作性能的同时,改善压缩式子系统的工作条件,从而提高复合制冷循环性能的同时节约高品位电能。采用性能较好的高蒸发温度式喷射制冷带走压缩机排气余热具有实际意义。通过数值模拟的手段分析系统性能及其主要影响因素,并优化工作条件。研究表明,与相同工作条件下的单压缩制冷循环相比,复合制冷循环工作日全天候运行时电力性能系数提升约为31.5%,节电优势显著。存在一个最佳的喷射子系统蒸发温度使得复合制冷循环性能系数达到运行工况的最大值。