新型太阳能吸收式制冷系统发生器的研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com新型太阳能吸收式制冷系统发生器的研究北京工业大学■姜锁利王艳高玲俞坚马重芳摘要：设计了一种新型太阳能吸收式制冷系统的发生器，利用喷嘴把溴化锂溶液切向喷射到发生器中，通过澳化锂溶液在发生器内的旋转流动，有效降低发生器内部压力，达到降低溴化锂溶液的蒸发温度、充分利用太阳能等低品位热源的目的。关键词：太阳能；吸收式制冷；发生器一引言室中，产生制冷蒸汽，完成一次循环。在太阳能的利用中，太阳能制冷空调是一个极具(2)新型发生器的结构发展前景的领域，也是当前制冷技术研究的热点lI

2、】。图2为新型吸收式制冷系统发生器的结构图，吸收式制冷与压缩式制冷的不同在于吸收式制冷用发生器由高压室和低压室两部分组成。溶液在低压吸收器和发生器代替压缩机，可以充分利用太阳能、室内降压产生制冷蒸汽，高压室的作用是恢复制冷低压蒸汽、热水、燃气等低品位热源。蒸汽的压力，使制冷蒸汽顺利进入冷凝器。传统太阳能吸收式制冷系统一般采用平板集热器，驱动热源温度低，制冷效率低，COP一般在冷凝0．65～0．7左右l2l。为此，各国科研工作者提出了不同器的改进方法，如采用吸收一压缩／喷射式制冷循环口J、混合吸收式制冷循环H】、双热

3、源驱动下的吸收式制冷循环l5l、增压吸收式制冷循环陋等。新型循环系统都是在增加外界热源的条件下，增加用于制冷循环的冷剂蒸汽量，以提高制冷系数。如何实现在不增加外界热源的情况下，提高制冷效率，成为吸收式制冷系统的研究重点。图1新型太阳能溴化锂吸收式制冷系统图二新型太阳能吸收式制冷循环1系统描述(1)循环流程冷剂蒸汽出出口图1是本实验的系统图。实验系统由发生器、冷口凝器、混合器、太阳能集热器、溶液热交换器及溶液泵组成。循环流程如下：溴化锂稀溶液由喷嘴切向喷射进入低压发生室，并在其中做强烈的旋转流动，产生制冷蒸汽制冷蒸汽

4、在高压室内恢复压力后进入冷凝器被冷凝成为冷剂水流回混合器，和来自低压发生室的浓溶液混合降温降温后的稀溶液经溶液泵升压进入溶液热交换器，被太阳能集热器产生的热水加热加热后的稀溶液经过喷嘴切向喷射进入低压发生图2新型溴化锂吸收式制冷发生器———一SOLARENERGY5／2008维普资讯http://www.cqvip.com图3是双室涡旋发生器的实物图，为了防止溶蓝色管路为冷却水管路)，对稀溶液进行降温。液对发生器的腐蚀，采用不锈钢316L材质的钢板卷(5)试验最根本的创新之处是通过溶液在涡旋帙而成。发生器的高压室和

5、低压室采用法兰连接，发生器中的涡旋运动，有效减小气相中的蒸汽分压，为保证系统的气密性，法兰之间加有四氟垫片。高增大传质推动力，有利于传质的进行。这种通过减压室两侧为制冷蒸汽出口，低压室下端为浓溶液出小气相中的蒸汽分压来增强传质的原理HLf做降压发口，低压室中部为喷嘴即稀溶液的进口，在低压室生原理。下面详细介绍降压发生原理。侧面有三个小管段，其作用是安装压力传感器，对低压室内的压力进行测量。图4混合器结构图3降压发生原理混合器出来的稀溶液压力为1MPa，在发生器图3双室涡旋发生器实物图内压力下降到3kPa，压降主要来

6、自三个方面。一是系统内部的能量相互转化；二是流体在低压室内做2系统特点旋转流动产生的压降；三是系统的不可逆损失。本相对于传统吸收式制冷系统来说，新型制冷系课题主要讨论前两个方面。根据溴化锂溶液的性质统具有五个特点：可知，溴化锂溶液的蒸发温度和蒸发压力成正比，(1)相对于传统发生器溶液的径向入口，新型降低发生器内的蒸发压力，可实现充分利用低温热双室涡旋发生器中溶液的入口与发生器简体相切。源的目的。(2)如图2所示，进入发生器的稀溶液通过切(1)系统内部的能量相互转化向喷嘴喷射到低压发生室内，并做旋转流动，形成伯努利方

7、程为：抛物面式的气液分界面即自由液面，比传统发生器V2中平面式溶液液面大。一一2+gz+一P：cC(1)(3)在发生器内没有热量交换，热量交换在发由式(1)可知，理想流体的位置水头、速度水头生器前面的溶液热交换器内完成，发生过程为绝热和压力水头之和为定值。对于本试验系统来说，溶过程，蒸发所需要的能量完全来自于溶液本身温度液泵提供给溶液一定的压力水头，在溶液进入发生的降低。这样既产生了制冷蒸汽，浓溶液和制冷蒸器时，溶液的液面升高，且喷嘴的管径较小，溶液汽的温度又较低，可以有效地减少冷却水的用量，的速度较大，速度水头升

8、高，因此，进入发生器内降低了运行成本，提高了系统性能。的溶液静压减小。(4)试验系统主要测试发生器的性能，把蒸发(2)流体在低压室内做旋转流动产生的压降器和吸收器做成混合器。混合器的结构如图4所示，根据水利旋流器原理可知，影响发生器内部浓溶液和冷剂水分别从混合器上端两侧进入，并在流体流动效果的主要因素是流体的切向速度，流体其中混合成稀溶液，放出大量的吸收热。