發(fā)布時(shí)間：2020-10-13 18:56

　　 線性菲涅爾集熱器能夠?qū)⒌湍芰髅芏鹊奶栔鄙漭椛淠芰哭D(zhuǎn)化熱能,能夠生產(chǎn)100℃~250℃的中溫?zé)嵩?可用于驅(qū)動(dòng)太陽能吸收式空調(diào)機(jī)組。常見的太陽能溴化鋰空調(diào)利用單效吸收式制冷循環(huán)或雙效吸收式制冷循環(huán)工作。單效吸收式溴冷機(jī)組對(duì)熱源溫度的要求較低,熱源溫度達(dá)到85℃以上,即可驅(qū)動(dòng)機(jī)組,但當(dāng)熱源溫度繼續(xù)升高,機(jī)組的COP基本不再增大,而雙效吸收式溴冷機(jī)一般要求熱源溫度達(dá)到140℃以上,才可運(yùn)行。而實(shí)際上,菲涅爾集熱器提供的熱源溫度并不穩(wěn)定,會(huì)上下波動(dòng),或者很多時(shí)間集熱溫度處于110℃~140℃的范圍內(nèi),雙效機(jī)組不能運(yùn)行,單效機(jī)組又不能充分利用熱源的熱量。1.n效吸收式溴化鋰制冷機(jī)能夠在在單效制冷和雙效制冷之間運(yùn)行,特別適合菲涅爾集熱器所提供的熱源,解決太陽能集熱器集熱量與太陽能空調(diào)機(jī)組需熱量之間的匹配問題。本文對(duì)基于半圓形腔體吸收器的菲涅爾集熱器驅(qū)動(dòng)的太陽能1.n效吸收式空調(diào)系統(tǒng)開展研究,主要研究內(nèi)容如下:(1)線性菲涅爾集熱器的光學(xué)特性研究。對(duì)集熱器鏡場的設(shè)計(jì)方法展開研究,用數(shù)學(xué)模型計(jì)算的方法分析集熱器的各項(xiàng)光學(xué)損失,及其對(duì)集熱器光學(xué)效率的影響。再利用軟件建模進(jìn)行光學(xué)仿真,分析集熱器的聚光過程,過程中能量的變化和集熱器的腔體吸收器內(nèi)的太陽輻射能量密度分布情況。分析得到菲涅爾集熱器的光學(xué)效率為66.5%。(2)菲涅爾集熱器的集熱性能分析。對(duì)集熱器所采用的半圓形腔體吸收器進(jìn)行散熱損失、熱損失系數(shù)等的分析,得出集熱器的集熱效率計(jì)算方法。然后利用Fluent建立腔體吸收器模型,模擬分析腔體吸收器流動(dòng)換熱性能;通過實(shí)驗(yàn)測試菲涅爾集熱器的效率。通過數(shù)值模擬,得到腔體吸收器的熱損失系數(shù)在100℃~180℃的溫度區(qū)間內(nèi),大小為38.99W/m~2K~56.6W/m~2K;輻射熱損失一直占總熱損失1/3左右的比例;工作溫度為150℃時(shí),集熱器的集熱效率可達(dá)52.5%.(3)太陽能變效吸收式空調(diào)系統(tǒng)仿真。使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)1.n效溴化鋰吸收式制冷機(jī)進(jìn)行建模,并利用TRNSYS對(duì)太陽能空調(diào)進(jìn)行仿真分析。仿真得出,菲涅爾集熱器效率最高可達(dá)68.8%,最大集熱溫度約為147℃;1.n效溴化鋰吸收式制冷機(jī)的COP的大小在0.84-1.05范圍內(nèi);太陽能空調(diào)系統(tǒng)的COP值最大可達(dá)0.53,平均值為0.41。(4)太陽能光熱變效空調(diào)、發(fā)電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究。搭建利用菲涅爾中溫集熱器進(jìn)行制冷、發(fā)電的太陽能聚光集熱利用試驗(yàn)臺(tái),在太陽輻照良好的情況下,集熱溫度可達(dá)172.5℃,集熱效率可達(dá)49.4%;采用的1.n效溴冷機(jī),制冷量為28kW,機(jī)組COP在實(shí)際運(yùn)行時(shí)可達(dá)1.05,太陽能空調(diào)系統(tǒng)COP為0.52。
【學(xué)位單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TK513.1
【部分圖文】：

太陽能空調(diào)技術(shù)當(dāng)然不限于民用，在軍用、氣象、航廣闊的市場。陽能用于吸收式制冷技術(shù)最早可追溯到 1932 年，當(dāng)限于當(dāng)時(shí)的調(diào)設(shè)備投入成本過高、而且效率也不盡如人意，因而并沒有什來，一方面由于吸收式制冷技術(shù)方面的研究不斷取得重要成果年世界各國開始重視能源與環(huán)境問題，太陽能吸收式制冷技術(shù)便如了穩(wěn)健發(fā)展的軌道[16]。能吸收式制冷系統(tǒng)一般采用中溫、低溫集熱器來收集太陽能輻吸收式制冷循環(huán)，這種制冷循環(huán)利用液體蒸發(fā)吸熱的基本原理進(jìn)般為容易蒸發(fā)的液態(tài)，在來自集熱器熱源的加熱下變?yōu)檎羝瑴乩淠�，再進(jìn)入蒸發(fā)器吸收熱量，實(shí)現(xiàn)制冷目的。為了使制冷般需要另一蒸汽壓低的物質(zhì)（吸收劑）吸收從蒸發(fā)器出來的制加熱，制冷劑再次蒸發(fā)分離出去。吸收式制冷循環(huán)工質(zhì)一般使沸點(diǎn)的物質(zhì)（比如水），為制冷劑，高沸點(diǎn)不易揮發(fā)的物質(zhì)為吸[17]，制冷過程流程如圖 1-2 所示。

圖 1-3 歐洲太陽能供熱和制冷系統(tǒng)-年度數(shù)據(jù)以及到 2014 年年底投產(chǎn)的面積總和Fig. 1-3 Annual collector area of solar heating and cooling system in Europe圖 1-4 2004 年至 2014 年歐洲及全球太陽能空調(diào)和制冷系統(tǒng)的市場發(fā)展Fig. 1-4 Market of solar cooling system in Europe and global area from 2004 to 2014

6圖 1-4 2004 年至 2014 年歐洲及全球太陽能空調(diào)和制冷系統(tǒng)的市場發(fā)展Fig. 1-4 Market of solar cooling system in Europe and global area from 2004 to 2014德國斯圖加特大學(xué)熱動(dòng)與熱力技術(shù)學(xué)院率先在其教學(xué)樓安裝了一套太陽能制冷設(shè)備（見圖 1-5），并開展了大量試驗(yàn)與測試[26]。該設(shè)備主要由一臺(tái)通過太陽能集熱器加熱，以及空冷機(jī)冷卻的氨/水-吸收式制冷機(jī)、一個(gè)儲(chǔ)冰器、一個(gè)蓄冷水器組成（圖 1-6）。冷能經(jīng)由冷吊頂傳送到各間室內(nèi)。
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 林蒙;基于腔體吸收器的菲涅爾反射式聚焦型太陽能集熱器[D];上海交通大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2839571