【摘要】：空調(diào)系統(tǒng)的能耗占我國建筑總能耗的50-80%,在空調(diào)系統(tǒng)中采取有效節(jié)能措施,對經(jīng)濟發(fā)展和能源節(jié)省都有重要意義。調(diào)節(jié)空氣的溫濕度是空調(diào)系統(tǒng)的基本任務(wù),故受到國內(nèi)外學(xué)者的普遍重視。民用建筑和工業(yè)建筑在溫濕度調(diào)節(jié)方面有很大差異。民用建筑只要求滿足人體舒適度,工業(yè)建筑不僅要滿足人體的舒適度要求,還要滿足工藝性要求。很多工業(yè)加工產(chǎn)品需要恒溫恒濕的環(huán)境,有的工業(yè)過程要求的空氣濕度很低,這對室外濕空氣處理要求比較嚴(yán)格。本文將以某一工業(yè)建筑的除濕空氣系統(tǒng)為例,研究太陽能溶液除濕在低濕低溫環(huán)境中的應(yīng)用。本研究首先調(diào)研了溶液除濕技術(shù)的基本概念、發(fā)展沿革和應(yīng)用現(xiàn)狀,收集了LiCl等常用吸濕溶液的物性數(shù)據(jù)。除濕器和再生器是溶液除濕過程中最關(guān)鍵的部件。本研究通過建立數(shù)學(xué)模型,對除濕器和再生器中的傳熱傳質(zhì)過程進行了數(shù)值模擬。首先是從能量守恒、質(zhì)量守恒以及傳熱傳質(zhì)方程出發(fā)建立了絕熱型除濕器叉流式除濕的數(shù)學(xué)模型。并編寫c++程序?qū)δＰ颓蠼?獲得了除濕器中的溶液、空氣等單因素在不同工況下對除濕性能的影響。對溶液來說,溶液質(zhì)量流量和質(zhì)量濃度增大,對除濕單元的單位質(zhì)量除濕量是有利的,溶液進口溫度對除濕過程影響不大;對于空氣參數(shù)來說,入口空氣的流速和含濕量較高,對溶液除濕單元的單位質(zhì)量除濕量是有利的,但空氣溫度的變化對溶液除濕單元的除濕過程沒有明顯影響。比較了溶液參數(shù)和空氣參數(shù)對除濕性能的影響程度,結(jié)果顯示,對除濕效率的影響程度:溶液質(zhì)量濃度溶液質(zhì)量流量空氣質(zhì)量流量空氣含濕量溶液溫度空氣溫度;同時又分析了除濕器幾何尺寸的變化對除濕效率影響。其次,對逆流再生器建立數(shù)學(xué)模型,以再生器高度為變量,計算出再生器出口各參數(shù),采用控制變量法獲得了空氣、溶液等單因素參數(shù)對再生性能的影響,并繪制了溶液的出口溫度、單位質(zhì)量再生量及再生效率的曲線。再生效率與溶液流量、濃度、溫度及空氣流量呈非線性關(guān)系,單位質(zhì)量再生量與空氣含濕量及溶液質(zhì)量呈線性關(guān)系,空氣溫度對再生性能幾乎不影響,還比較各參數(shù)再生性能的影響程度,溶液進口濃度及溫度影響最大,同時隨著再生器高度的增加單位質(zhì)量再生量及再生效率也相應(yīng)地增加。最后,在理論模型和數(shù)值模擬計算結(jié)果的指導(dǎo)下,設(shè)計了濟南某大理石工廠的基于太陽能再生的溶液除濕空調(diào)系統(tǒng),該系統(tǒng)以地源熱泵為冷熱源,以電加熱輔助的太陽能為溶液再生熱源,計算了設(shè)計工況下系統(tǒng)的熱泵機組cop及能耗,分析了系統(tǒng)的經(jīng)濟性,并與傳統(tǒng)的冷凝除濕空調(diào)系統(tǒng)進行了比較。結(jié)果表明所設(shè)計的溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)耗電量比傳統(tǒng)的冷凝除濕降低了30%,具有顯著的節(jié)能效果。
【學(xué)位授予單位】：山東建筑大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU831.3

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