有关太阳能热管吸收式空调制冷系统构造及分析

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第6卷第2期集美大学学报(自然科学版)Vd6No．22001年6月JournalofJimeiUnix,e~ity(NaturalScience)Jun'~O01[文章编号]1007—7405(2oo1)if2—0153—05太阳能热管吸收式空调制冷系统构造及分析杨爱民(1莫姜大学轮机工程学院，福建厦门361021)[摘要]分析了太阳能热管式集热管的工作特性，吸收式制冷系统的工作特性，设想必热管式真空管为集热管，以演化锂一水为工质对的吸收式制玲装置，构成太阳能空调制拎系统，并进一步探讨这一系统在工作时的性能和特点．节能、安全性为出发点分析

2、了建造太阳能热管吸收式空调制冷系统的可行性和宴用性[关键词]热管；吸收式制冷；太阳能集热器；工质对；系统设计[中图分类号]TB616[文献标识码]A0引言太阳能空调制冷系统由于节能、清洁无污染等特点，促使人们不断深入地对它进行研究随着太阳能集热器和制冷系统的材料、工质、工艺制造、设计等应用技术的不断改进，太阳能空调制冷装置的应用将得到广泛的运用．利用太阳能作为能源的空凋装置，一般可以分成三部分：其一是太阳能集热器，集热器形式多样，性能各异．集热器采用真空管型最多，真空管型最基本的种类有三种：热管式真空集热管(简称热管)、全玻璃真空集热管和直通式真空集热管．热管式真空集热管是继传统平板式

3、真空集热管之后开发出的高科技节能产品，它将热管技术和真空技术融为一体，将太阳能集热器的工作温度从70'E提高到120'E以上，大大提高了集热器的热性能，是一种温热利用的理想产品．其二是制冷系统．利用低温热源作为动力的制冷系统不同于压缩式制冷www.zhulong.com系统，它必须能充分利用低温热源作为动力这一要求，目前以吸收式制冷技术较为成熟．吸收式制冷采用溴化锂一水、氨一水等作为工质对，有较好的经济性，特别是采用溴化锂一水作为工质对，能满足对安全}生要求很高的空调装置，是一种较为理想的工作对tj，其三是自动化控制系统，即对装置的各种工作参数进行控制和安全保护的控制系统．以热管为太阳

4、能集热管，演化锂一水为工质对的吸收式制冷空调系统，不管是作为制冷量大的大型空调，还是作为家用空调都有着现实意义和发展前途，特别是目前人们环境保护意识的提高，对环境的要求越来越高，无污染、低能耗、利用太阳能作为动力的空调将会受到人们的青睐．[收稿日期]2000—12—11【作者简介]杨爱民【[957一)，男，讲师、从事船舶机电研究维普资讯http://www.cqvip.com集美大学学报(自然科学版)第6卷1热管热管式集热管结构简图如图1所示当阳光射在真空管内的吸热片上，热管内的工质受热沸腾汽化，蒸汽不断冲向顶部的冷凝端，在冷凝端冷凝变成液体，冷凝的工质沿管壁流回热管的蒸发段，完成一个

5、循环这种在一端吸热汽化而在另一端凝结放热，通过内部相变实现热量传递的热管，习惯称为重力热管，热管的内部没有吸热芯，凝结的液体从凝结段回流到蒸发段是依靠凝结液自身的重力，不需要外部动力而自动循环，这就是热管式真空管的集热过程．由于热管是依靠重力使工质循环的，在使用中必须将蒸发段置于凝结段的下方．若蒸发段置于凝结段的图1热管式真空管羹热器结构上方，重力对凝结液的回流会起阻碍作用，这时没有动力使凝结液返回到蒸发段．热管就不能工作．所以热管也可以称之为单向传热的热二极管．热管的这种特性非常适用于太阳能集热器，它可以将吸收的太阳能热量传送至水箱，将水加热，而反向不可逆．也就是说，白天吸热，晚上不

6、放热．这对减少集热器的热损失，提高集热器的保温性能是十分有益的．由于热管主要依靠工质相变时吸收和释放潜热以及蒸汽流动传输热量，而大多数工质的汽化潜热是很大的，因此不需要很大的蒸发量就能传递大量的热．当蒸汽处于饱和状态，其流动和相变时的温差很小，而管壁叉比较薄，故热管的表面温度梯度很小．当热流密度很低时，可以得到高度等温的表面，提高导热系数．热管的安装倾角对传热性能有一定的影响．对于一定的充液比，当倾角较小时，传热率随倾角的变化迅速上升；当超过某一倾角时，传热率的变化变得很乎坦，倾角对传热率的影响较小．当倾角为2o。～45。时，传热效率最高，其中以40。时为最佳．热管安装倾角范围由当地地

7、理纬度决定，而在我国境内，从广州到哈尔滨的纬度为N23。～N45。，倾角均在传热效率高的范围内，这对于热管作为集热器是十分有利的，可以最大限度地提高热管的传热效率．热管具有启动工作温度低、热损少、管内不结垢、不炸管、全年使用不结冻、集热效率高、使用寿命长等特点．2溴化锂水溶液(LiBr—H20)吸收式制冷装置溴化锂．水溶液吸收制冷www.zhulong.com的工作原理图如图2所示．当发生器中的溶液被工作蒸汽或热水加热后，由于水的沸点远低于溴化