142 浅析太阳能吸收式制冷热泵空调系统

《142 浅析太阳能吸收式制冷热泵空调系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、本文由ImummyI贡献doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。浅析太阳能吸收式制冷/浅析太阳能吸收式制冷/热泵空调系统山东同圆设计集团有限公司梁丽敏摘要：摘要：介绍了一种在太阳能吸收式空调中，采用燃气辅助热源及溶液蓄能技术的制冷/热泵系统，此系统可提高太阳能全年利用率，并在满足建筑物制冷、制热需求的同时，提供生活热水。在此基础上本文引入了一种以双效和单效耦合循环模式运行的太阳能吸收式制冷/热泵机组，提高了整个太阳能空调系统的热力系数。关键词：关键词：太阳能；吸收式；蓄能；单效；双效。1.引言太阳能是

2、清洁、安全、数量巨大的可再生清洁能源，每天到达地球表面的太阳能辐射能4为5.57x1018MJ,相当于190万亿吨标准煤，约为目前全世界一次能源消费总量的1.56x10倍。对世界一次能源替代趋势的研究结果表明，到21世纪末，太阳能将取代核能占第一位。近年来，气候变暖、化石能源的枯竭和环境污染的加剧，日益被人们所关注，全世界都在加大对可再生能源的开发力度，太阳能空调系统成为热点之一，因常规制冷/热泵空调装置大多采用对环境有害的工质，并以消耗电力等高品位能源达到制冷目的，对环境产生的压力较大，而利用丰富的太阳能资源来驱动空调设备，是将可再生能源直接

3、转换给终端用能设备，省去了发电过程的能源转换，对减排CO2等温室气体和减轻环境污染有重大意义。不过，由于到达地面的太阳能的昼夜间断性及因多云、阴雨而造成的不稳定性，给太阳能在空调制冷技术中的利用带来了间歇性和不可靠性等问题。本文介绍的在太阳能吸收式空调制冷系统，采用燃气辅助热源，并采用溶液蓄能技术，可很好的解决上述问题并提高太阳能全年利用率。此系统可在满足建筑物制冷、制热需求的同时，提供生活热水。2.系统设计及工作过程2.1系统组成图1给出了采用燃气辅助热源的太阳能吸收式空调制冷系统（以下简称太阳能吸收式空调系统）的流程图。系统主要由太阳能平板

4、集热器、燃气辅助加热器、热水储罐、单效吸收式制冷（热泵）机组、溶液储存罐及冷剂水储存罐等组成。图1太阳能吸收式空调系统流程图2.2工作原理2.2.1溶液蓄能溶液蓄能，即在太阳辐射能力强时，从太阳能吸收式空调系统的发生器中出来的水蒸气，在冷凝器中凝结成冷剂水，一部分直接进入蒸发器蒸发制冷，多余的冷剂水储存在冷剂水储存罐中；发生器得到的LiBr浓溶液一部分直接进入吸收器，吸收来自蒸发器的水蒸气，另一部分富裕的浓溶液储存在浓溶液储存罐中；当无热源或热源减弱时，储存的冷剂水通过蒸发器吸热生成水蒸汽，并在吸收器中被来自储存罐的浓溶液吸收而直接制冷，将生成

5、的稀溶液存入稀溶液储存罐中。2.2.2夏季制冷循环原理：白天太阳辐射能力强时，太阳能集热器的热水出水水温能够启动吸收式制冷机，热水作为热源直接进入发生器，溴化锂稀溶液经溶液热交换器后进入发生器受热产生冷剂水蒸汽，冷剂水蒸汽在冷凝器中冷凝成冷剂水，U形管节流后进入蒸发器蒸发吸热制备冷冻水，经供空调末端设备使用。而在同一时刻，集热器收集所得的太阳能经吸收式制冷机转换得到的冷量，与此时刻建筑物所需的冷量可能不一致。当前者冷量大于后者冷量时，通过调节流量调节阀V5、V14，使在吸收器中吸收循环的浓溶液与冷剂水的流量可以制备出满足建筑物空调负荷所需的冷量

6、，将多余的浓溶液和冷剂水储存在3、1中；反之，需要取出3中的部分溴化锂浓溶液来补充吸收过程中浓溶液的不足，同时多余的稀溶液储存在2中。当夜晚没有热源的情况下，建筑物所需的冷量，完全由3中储存的溴化锂浓溶液释放其溶液潜能来实现溶液蓄能制冷。由集热器出来的多余热水进入热水储罐，同时满足洗浴等生活用水。当集热器出水温度无法启动吸收式制冷机时，启动燃气辅助加热器，二者联合提供热量满足吸收制冷循环。2.2.3冬季制热工况原理：白天太阳能先加热热水储罐中温度较低的水，使其温度上升至发生器启动的最低温度，溶液蓄能部分开始工作，储罐2中的溴化锂稀溶液由溶液泵7

7、泵入发生器，受热产生冷剂水蒸汽，水蒸汽在冷凝器中冷凝放热，冷凝热作为建筑供热的热源；系统产生的浓溶液全部储存在浓溶液储罐3中，冷剂水全部储存在1中。若集热器出水水温达不到要求，启动燃气辅助加热，直至热水温度能够驱动发生器工作。夜间，首先由热水储罐中温度较高的热水作为供热热源负担建筑的热负荷，当热水温度逐渐下降到设计值时，吸收器和蒸发器开始工作，释能过程开始，冷剂水在蒸发器中蒸发，吸收热水储罐中热水携带的热量，热水储罐中的水温继续下降；同时，溴化锂浓溶液在吸收器中吸收水蒸汽，吸收过程的放热量作为建筑供热的热源，吸收器产生的稀溶液全部储存在储罐2中

8、。随着供热的进行，热水储罐中的水温逐渐降低直至溴化锂浓溶液释能过程结束，此时需启动燃气辅助加热，使整个吸收式制冷机按热泵方式继续工作，蒸发器继续吸收热