Performance of Desiccant-Based Cooling Systems in Hot-Humid Climates: A Review

This paper reviews the principle and application of the thermally activated desiccant cooling systems with their capability to perform efficiently in hot-humid climates.The paper first introduces the continuous increase of thermal comfort required in building and their relation with the consumption of conventional energy sources.The importance of desiccant cooling technology and its applications has been introduced as well.The energy and environmental issues with the conventional energy supply and the demand with the environmental problems and conditions mainly related to indoor air quality have been also discussed in the second chapter of this paper.The third part of this paper deals with different techniques and systems applied for cooling and dehumidification including the principles of solid and liquid desiccant applications.Indeed,these systems perform well in hothumid climates.The result of a case study of the solid desiccant cooling system combined with solar energy for the desiccant wheel regeneration has been presented in the last chapter in this paper to show the capability of these systems once well applied in a hot-humid climate.

Solar air conditioning researches and demonstrations in China

This paper mainly shows the demonstration of solar air conditioning systems in China, which includes LiBr-H2O absorption cooling, silica gel-water adsorption chiller, desiccant cooling and hybrid integrated energy systems for buildings. The match of solar collector types and chiller types have been discussed and suggested.

液体除湿空调实验台的性能分析及实验研究

针对上海气候环境条件设计制造了利用80℃以下低品位热源驱动的全新风送风LiCl液体除湿空调实验台,用于为100m^2空调区域提供19℃以下的送风,独立承担室内热湿负荷。分析测试了系统送风温度的影响因素,表明再生热源温度是主要影响因素。该系统结构适合采用除湿再生同时运行模式,该模式下系统运行性能为:夏季工况新风制冷量为35～49kW,热力COP为0.72～0.98;秋季工况为17～29kW,热力COP为0.30～0.51。最后验证了除湿再生独立运行模式的可行性与实际效果:新风制冷量45kW,热力COP为1.1,为今后实验台的改进指明了方向。

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。

并联冷却的太阳能复合式空调节能特性

根据太阳能的特点,提出了一种并联冷却的太阳能复合式空调器,并用稳态分布参数法建立空调器模型,来模拟计算太阳能辅助冷却系统制取的冷水水温变化对复合式空调器运行效果的影响。通过分析制冷剂流量变化研究该空调器的运行特性,并与另一种基本运行模式对比,得到了其热效能COP值的变化情况,并对该空调器的节能特性进行了简单的分析。

新型太阳能冷管制冷热力循环分析计算

根据固体吸附制冷原理,利用太阳辐射能作为热源,研究了一种新型太阳能冷管。该新型冷管利用硅胶—水作为制冷工质对,通过理论分析计算可以得出:在平均太阳辐射强度为686.1 W/m2,冷凝温度与蒸发温度分别为40℃、10℃的条件下,该冷管在上海地区典型夏季气候中的制冷量与COP在一个循环周期(24 h)分别为524 kJ和0.414。

新型压缩吸收耦合的太阳能热泵系统实验研究

提出一种太阳能吸收子系统过冷压缩循环的新型压缩吸收耦合热泵系统,由压缩子系统、吸收子系统和太阳能集热子系统3部分组成;在夏冬两季均可使用。针对该新型太阳能热泵在恒定工况下的制冷、制热性能进行稳态实验研究。实验结果显示,夏季制冷时,在冷冻水进口温度12℃,冷凝器出口制冷剂温度50℃时,新型太阳能热泵系统的制冷最低COP为4.02,与同工况的常规压缩热泵相比,制冷COP提高13.88%;冬季制热时,存在COP的极值转变温度。在实验环境温度为16℃,冷凝器热水出口温度59℃时,新型耦合系统最小的制热COP为5.44,与同工况常规压缩热泵相比,制热COP提高11.52%。显示了新型系统的巨大优势,具有良好的应用前景。

液体除湿空调系统应用分析

介绍一套全新风液体除湿空调系统,描述系统原理及流程。对系统的性能进行数值模拟计算并建立实验台进行实验验证。针对上海地区气候特点,对该空调系统的可行性做了研究,并指出系统的优缺点及应用意义。

太阳能驱动的吸附除湿空调系统的研究

提出了一个以太阳能为动力的吸附除湿空调系统。在实验基础上 ,对该系统进行了详细分析。实验与计算表明 ,该空调系统的制冷效率约为 18%。所得数据为该空调系统的进一步完善提供了依据。

转轮复合式空调系统的数值计算及能耗分析

主要研究了以太阳能作为再生热源的转轮除湿和蒸气压缩制冷相结合及转轮除湿、蒸气压缩和蒸发冷却相结合的2种复合式空调系统,同时对电能作为再生热源的上述空调系统进行研究,建立了系统的物理模型,并对系统性能参数进行数学描述。通过与相同条件下常规蒸气压缩空调系统的比较分析,得出复合式空调系统制冷剂质量流量分别减少50.20％和66.67％；压缩系统性能系数COP分别提高了26.49％和32.16％；压缩机能耗分别节省了62.64％和76.92％。电能作为再生热源时,总负荷能耗分别节省了32.68％和42.00％；当采用太阳能作为再生热源时,总负荷能耗节省更多的能量,分别为61.86％和71.16％(认为1kW电能等价于3kW热能)。研究还发现,室内相对湿度相同,随室内设计温度的提高,复合式系统压缩机能耗明显减少,节能率呈上升趋势；相反总负荷能耗的节能率呈下降趋势。干热气候条件下,系统节能较为明显：71.75％和85.96％(电能再生)。热湿气候条件下,系统节能不明显,甚至消耗更多能量,而采用太阳能时,复合式系统均具有明显节能效果。

太阳能喷射制冷系统在中原地区的性能分析

通过建立系统性能分析模型，结合中原地区典型气象日的气象条件，了解了太阳能喷射制冷系统在中原地区的运行特性，计算并分析了发生温度、蒸发温度和冷凝温度改变时系统COP0的变化情况。研究表明，在研究参数范围内，喷射系统COP随发生温度和蒸发温度的增加而增加，随冷凝温度的增加而减小，系统综合COeo随时刻呈先上升后下降的趋势，最大可达0.33。进一步针对中原地区200m2的别墅，计算了当集热面积为40m2时的太阳能喷射系统的供冷情况，结果表明，在8：00～16：00之间，太阳能喷射系统可以为别墅提供80％以上的冷量。

太阳能冷暖温室的研究

研究一个太阳能冷暖温室系统 ,给出该系统的设计计算方法 。

溶液除湿空调系统蓄能性能分析

介绍了溶液除湿蒸发冷却空调系统的蓄能原理,分析了蓄能密度的影响因素。与冰蓄冷、水蓄冷和气体水合物蓄冷等常规蓄冷方式的比较结果表明,溶液除湿空调系统在蓄能方面有明显的优势,其蓄能密度远大于常规蓄冷方式。该系统可以利用太阳能作为再生能源,白天蓄存浓溶液用于夜间制冷,节能效果显著。

开式循环吸附制冷过程的实验研究

本文对基于开式循环的吸附除湿空调制冷系统进行了实验研究。实验证明，该空调制冷系统可用８５℃以上的热源作动力，制冷效率可以超过４０％ 。这样，可利用太阳能或工业余热驱动该制冷系统， 减少常规蒸汽压缩式制冷产生的氟里昂及热岛对空气的污染。本文取得的实验数据为开式吸附空调制冷系统的进一步完善及中试设计提供了可靠依据。

太阳能驱动的自冷式除湿空调实验研究

基于除湿换热器技术研究,结合蒸发冷却器,构建了自冷式除湿空调系统,并在上海夏季工况下对该空调系统的可行性和除湿性能进行了实验验证和分析。蒸发冷却器中通入系统产生的部分干燥空气以制取冷却水,再让该冷却水进入除湿换热器中带走除湿过程产生的吸附热,同时太阳能制取再生热水供给系统实现除湿换热器中干燥剂的再生。实验结果显示:该系统的平均除湿量和热力性能系数分别可以达到8.11g/kg和0.51;在其他实验参数保持不变的情况下,系统的平均除湿量和热力性能系数随处理空气进口含湿量的增加而明显升高。

太阳能干燥剂复合式空调试验装置

参照国外类似对象的标准试验方法 ,设计建造了一个太阳能干燥剂复合式空调试验装置。该装置由空气预处理段、太阳能 /再生空气加热段、待试干燥剂系统、常规制冷机和参数测量与控制系统组成。可做各种设备的性能试验 ,在不同配置下可进行单纯干燥剂系统及其与常规制冷机联合系统的研究 ,能测量不同工况下的准稳态性能及利用太阳热能驱动系统的瞬态特性。还介绍了在该装置上进行的一个干燥剂转轮性能试验的方法和结果。

地板辐射供冷太阳能独立除湿技术经济分析

提出几种地板辐射供冷与独立新风相结合的夏季空调方案,并对其进行技术分析及经济评价。地板辐射供冷夏季用于空调,冬季用于供热,既可减少夏季空调设备投资,又可提高设备的利用率。新风的除湿可以为冷冻法除湿、太阳能固体除湿或太阳能液体除湿。其中太阳能独立除湿空调系统由于利用太阳能这种取之不尽的可再生能源,对于建筑节能有着深远的意义。

干燥冷却空调系统的研究进展与应用

干燥冷却空调由低品位热源驱动,干燥转轮处理潜热负荷,蒸发冷却器处理显热负荷,实现温湿度独立控制。与传统空调相比,低品位热源与除湿转轮相结合的新型空调系统在人体舒适度、能源节约、保护环境等方面都具有优势。文章介绍了除湿转轮的工作机理,干燥冷却空调系统形式,太阳能及其他低品位热源在干燥冷却空调系统中的发展与应用情况。

太阳能吸附除湿制冷的置换通风系统

根据现今空调的发展方向 ,介绍了一种新兴的通风方式———置换通风系统 ,论述了其原理及结合冷却顶板后的热舒适性条件 .针对目前能源危机和生态环境恶化的状况 ,提出了基于太阳能吸附除湿制冷的置换通风送风系统 .阐述了两者结合的节能、环保。

太阳能驱动溶液除湿空调系统光热面积优化匹配研究

针对低纬度孤立岛礁高温、高湿、强辐射气候和常规能源供应困难的特殊条件,将太阳能发电与溶液除湿空调相结合,对组合系统的空气处理流程和原理进行了分析。在孤立岛礁有限的屋顶铺设面积条件下,对集热器和光伏板的铺设面积比例进行了优化匹配研究。分析了室内设计温湿度和单位面积冷负荷对系统所需屋顶铺设面积的影响。结果表明:集热器与光伏板面积之比为1∶1.04～1∶2.34时,可满足室内人员舒适需求,而且屋顶铺设面积越小,光伏板面积所占比例越大;室内设计相对湿度对屋顶铺设总面积影响较大,当相对湿度从40%增大到70%时,系统所需集热器面积约减少42.0%,光伏板面积约减少13.6%;当单位面积冷负荷增大时,所需集热器和光伏板面积呈相同比例增加,但二者面积之比保持不变。