【摘要】：本研究項目是河南省教育廳自然科學研究指導計劃項目(編號:2009B480001) 全球能源供應緊張,2006年底世界石油、煤炭的儲采比分別為41.0、147.0。中國基本能源消費居世界第二位,煤多油(氣)少,石油供應對外依存度較高,能源安全問題日益嚴重。溫室效應將會最為嚴重的環(huán)球生態(tài)災難,節(jié)能減排成為應對氣候變化的重要技術措施。對可再生能源、清潔能源和新型能源的開發(fā)是世界今后能源利用的總趨勢,再生能源、清潔能源、新能源綜合利用技術研究是今后能源科學基礎研究和工程應用主要任務。 主要研究工作: (1)分析研究了小型溴化鋰吸收制冷機的效率問題,并從熱工計算和實際設計兩個方面提出了改進意見,并把優(yōu)化設計思路在加工制冷機的過程實現(xiàn)。對小型制冷機組進行初步實測,效率為0.6,性能滿足實驗需要 (2)對太陽能集熱器進行選擇計算,并對集熱器工作效率進行動態(tài)和靜態(tài)了測試,效率接近60%,滿足試驗要求。 (3)在總結(jié)數(shù)理建模和仿真技術的基礎上,對原有復雜系統(tǒng)構(gòu)成的溴化鋰聯(lián)合吸收制冷系統(tǒng)簡化為三個子系統(tǒng),在不影響目標函數(shù)分析的條件下,舍去建筑空調(diào)系統(tǒng),重點研究制冷系統(tǒng)和熱源系統(tǒng)匹配關系,大大簡化系統(tǒng)分析復雜程度。 (4)針對系統(tǒng)動態(tài)過程特性,建立了鍋爐系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、集熱器簡化的基于MATLAB-Simulink動態(tài)系統(tǒng)仿真平臺的模型,對鍋爐模型進行優(yōu)化修正,提高了仿真計算效率。建立聯(lián)合工況系統(tǒng)的耦合關聯(lián)動態(tài)仿真系統(tǒng)模型,減少試驗工作量。 (5)建立適用對制冷系統(tǒng)經(jīng)濟技術分析的數(shù)學模型,進行初步分析。 主要結(jié)論 (1)通過對雙熱源不同連接方式的分析和仿真測試,發(fā)現(xiàn)入口溫度的變化對太陽能集熱器和吸收制冷機效率影響明顯。入口溫度高升高,太陽能集熱器和制冷機組效率降低。串聯(lián)方式運行的雙熱源系統(tǒng),制冷機組出水首先連接太陽能集熱器,再連接生物質(zhì)鍋爐是最優(yōu)方案。 (2)并聯(lián)工況的分流比例K值增加,有利于提高鍋爐效率。分流比例K值減小,有利于提高集熱器效率。分析認為K值保持在0.5-0.6比較合適。 (3)串聯(lián)模式運行下的鍋爐的換熱效率較高,并聯(lián)模式下太陽能集熱器具有較高的效率。 (4)系統(tǒng)循環(huán)水流量增加,各部分傳熱強化,有利于提高制冷系統(tǒng)效率。 (5)對制冷機、熱源、空調(diào)用戶組成的整體系統(tǒng)存在最大熱經(jīng)濟性數(shù)值及相應的制冷系數(shù)。制冷機必須犧牲一部分制冷系數(shù),才能取得一定的熱經(jīng)濟性。
【圖文】：

世界能源委員會的評估，世界煤炭可采資源量達 4．84×104 億噸標準煤，占世界化石燃料可采資源量的 66．8％。原油的分布從總體上來看極端不平衡：從東西半球來看，約 3／4的石油資源集中于東半球，西半球占 1／4；從南北半球看，石油資源主要集中于北半球；從緯度分布看，主要集中在北緯 20°-40°和 50°-70°兩個緯度帶內(nèi)。波斯灣及墨西哥灣兩大油區(qū)和北非油田均處于北緯 20°-40°內(nèi)，該帶集中了 51.3%的世界石油儲量；50°-70°緯度帶內(nèi)有著名的北海油田、俄羅斯伏爾加及西伯利亞油田和阿拉斯加灣油區(qū)[9]。中國煤炭資源豐富，除上海以外其它各省區(qū)均有分布，但分布極不均衡，含煤地層主要分布在華北、華南、西北、西南(滇、藏)、東北和臺灣六個富煤區(qū)[10]。中國已經(jīng)查證的煤炭儲量達到 7241.16 億噸，其中生產(chǎn)和在建已占用儲量為 1868.22 億噸，尚未利用儲量達 4538.96億噸。中國原油探明儲量為 21.9 億噸，集中分布在渤海灣、松遼、塔里木、鄂爾多斯、準噶爾、珠江口、柴達木和東海大陸架，其可采資源量 17.2 億噸，占全國的 81.13％[11]。

圖 1-2 世界能源使用變化情況Fig1-2 Trend of world energy utilization2 能量轉(zhuǎn)換規(guī)律在總結(jié)生產(chǎn)實踐的基礎上，人們不斷總結(jié)完善熱力學規(guī)律，建立了科學的熱力學與能換理論體系，通過研究熱現(xiàn)象中物質(zhì)系統(tǒng)在平衡時的性質(zhì)和建立能量的平衡關系[12]，，狀態(tài)發(fā)生變化時系統(tǒng)與外界相互作用（包括能量傳遞和轉(zhuǎn)換），指導能源利用開發(fā)的生際。1665 年 Christian Huygens 以冰水共存和水的沸騰作為溫度計量的參考點，174典的 Anders Celsius 定義了攝氏溫標，標志對熱力學的研究從定量階段進入定性時期seph Black 區(qū)分溫度與熱量，比熱和熱容量概念，奠定熱平衡理論的基礎； Jaesort Joule 在研究熱與功轉(zhuǎn)化實驗的基礎上，在 1850 前后提出了熱力學第一定律（w of thermodynamics）；Said Carnot 的理想熱機理論奠定熱力學基礎；克勞修udolph Claudius 和開爾文 Lord Kelvin 在總結(jié)前人研究的基礎上，1850 年前后提出
【學位授予單位】：河南農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：S214.4;S216

【參考文獻】

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1 楊婉;空調(diào)用制冷機組的綜合分析[J];成都航空職業(yè)技術學院學報;2001年03期

2 郝石生;我國有機地球化學的發(fā)展與瞻望[J];沉積學報;1997年02期

3 李艷芳;岳小花;;我國生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)存在的問題及對策[J];中國地質(zhì)大學學報(社會科學版);2009年02期

4 唐躍進,李敬東,程時杰,潘垣;超導變壓器的基本特點和開發(fā)現(xiàn)狀[J];電力系統(tǒng)自動化;2001年06期

5 侯予,王瑾,熊聯(lián)友,劉井龍,陳純正;逆布雷頓(Reverse-Brayton)循環(huán)空氣制冷機系統(tǒng)試驗臺的建立[J];低溫工程;2000年02期

6 劉清志;王愛春;;生物質(zhì)能開發(fā)利用對策[J];節(jié)能;2010年02期

7 楊秀;;美國國家建筑能耗統(tǒng)計概況[J];建筑科學;2010年04期

8 王如竹,翟曉強;基于太陽能熱利用的生態(tài)建筑能源技術[J];建筑熱能通風空調(diào);2004年01期

9 翟曉強;;太陽能制冷系統(tǒng)應用現(xiàn)狀及匹配設計方法研究[J];建設科技;2008年18期

10 袁振宏;呂鵬梅;孔曉英;;生物質(zhì)能源開發(fā)與應用現(xiàn)狀和前景[J];生物質(zhì)化學工程;2006年S1期

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1 李蔭;生物質(zhì)成型燃料熱水鍋爐的改進設計與試驗[D];河南農(nóng)業(yè)大學;2006年

本文編號：2694877