太阳能喷射制冷系统高压侧制冷剂压力对系统性能的影响-论文.pdf

《太阳能喷射制冷系统高压侧制冷剂压力对系统性能的影响-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第25卷第1期中原工学院学报Vo1．25NO．12014年2月J()URNALOFZHONGYUANUNIVERSITYOFTECHN()I()GYFeb．，2014文章编号：1671—6906(2Ol4)01—0044—04太阳能喷射制冷系统高压侧制冷剂压力对系统性能的影响范晓伟，黄揽宇，郑慧凡，田青剑。，黄耀华(1．中原工学院，郑州450007；2．许昌烟草机械有限责任公司，河南许昌461000)摘要：运用实际工质的热力学性质，建立了喷射器的热力学计算模型，分析了采用不同的制冷剂时太阳能喷射制冷系统的性能．结果表明：随着喷射器进口压

2、力的不断升高，喷射器的喷射系数和系统的性能系数COP都呈现不断增大的趋势，但喷射系数随着工作压力的升高先快速增加，而后增加趋势变缓；相对于喷射系数，系统COP的增长趋势较为平缓．关键词：喷射制冷；制冷剂；工质泵；C()P中图分类号：TB65文献标志码：ADOI：10．3969／j．issn．167l一6906．2014．01．011喷射制冷技术是一种利用热能驱动的制冷技术，它可利用工业余热、发动机废热、地热能、太阳能等低品位热能进行制冷，提高能源的有效利用率]．太阳能喷射制冷系统的性能受制冷剂影响很大，同时不同的工质在制冷剂泵进出口有不

3、同的压差．根据工质的压差选取合适的制冷剂泵，对太阳能喷射制冷系统运行的稳定以及取得良好的制冷效果起着重要作用．在符合流量要求下，随着扬程的增大，制冷剂泵的造价也越来越高，可供选择的制冷剂泵的范围也越来越小．本文将结合工质的热力学性质，根据工质在制图1太阳能喷射制冷系统压焓图冷剂泵进出口的压差，建立喷射器的热力学模型，分析采用不同制冷剂时太阳能喷射制冷系统的性能．设m、／7"／分别为引射流体和工作流体的质量流量，则蒸发器中的制冷量Q为：太阳能喷射制冷系统Q===(h8一h7)式中：h、h。——蒸发器的出口、进口焓值．太阳能喷射制冷系统工作

4、原理是：发生器中的制发生器中的换热量Q为：冷剂吸收来自太阳能集热器的热量后形成高温高压蒸Qg—(^2一h1)汽，在喷嘴中绝热膨胀，压力降低，将蒸发器中的低温式中：h、h。——发生器的出口、进口焓值．低压蒸汽引射入喷射器中，两股制冷剂混合后在冷凝冷凝器中的换热量Q为：器中冷凝成液体，冷凝液一部分经工质泵增压后进入Q一(+)(hs—h6)发生器，另外一部分经节流阀降压后进入蒸发器中吸式中：h、h。——冷凝器的进口、出口焓值．热气化完成制冷循环．喷射式制冷系统的性能系数为：图l是太阳能喷射制冷系统压焓图．图中，1—2代一一表发生过程，5—6代

5、表冷凝过程，7—8代表蒸发过程．收稿日期：2013—0524基金项目：河南省教育厅自然科学研究计划项目(2010A470007)作者简介：范晓伟(1966一)，男，河南渑池人，教授，博士，研究方向为建筑能源新技术领域第1期范晓伟，等：太阳能喷射制冷系统高压侧制冷剂压力对系统性能的影响喷射式制冷系统的性能系数COP为：件，也是系统稳定进行制冷循环的核心部件]．在一定工况下，不同工质在工质泵的进出口会有不同的压差肛一一(见图3)，压差的大小很大程度上决定工质泵的选择．根据工质的压差选取合适增压范围的工质泵，不仅影怛2喷射器模型的建立响喷射制

6、冷系统运行的稳定和维护，而且对太阳能喷射制冷系统取得良好的制冷性能起着重要作用．在太阳能喷射制冷系统中，喷射器是最核心的部2．5件，对系统性能的提高起着决定性作用．本文基于气体2．O动力学理论基础，根据动量守恒的基本定律，引入等熵速度、折算速度、相对压力和相对密度等气体动力学函数，建立喷射器的计算模型．计算过程的假设如下：(1)假设气体的绝热指数K=K；(2)假设气体的气体常数R，一尺；O．5(3)假设工作流体和引射流体进入混合室之前，在O．OR134aR152aR1234yfR1234ze工作喷嘴出口截面与圆柱形混合室入口截面之间的一

7、制冷剂段不相混合；Bd暑＼蹬(4)工作流体和引射流体在输入管道中的5初速O度图3不同制冷剂在工质泵进出口的压差以及它们在混合室中的速度相对较小，因此忽略不计；本文结合第四代制冷剂0或低ODP、低GWP以(5)忽略流体的径向不均匀性，流动为准一维稳定流动．及高效等特点，再考虑到工质的无毒和不易燃等安全详细的气体动力函数及符号说明见文献[2]．方面的特性，对所有纯工质进行筛选．从图3中可以看系统流程如图2所示．出，R1234ze在工质泵进出口的压差最低，R134a的压开始I。。。一——————————————————————差最大，R152

8、a和R1234yf的压差比较接近，这是由工输入喷射器参数{k、R、V、T、P质自身的热物性所决定的．l假设l’l计毒，；3．2喷射系统的性能比较订．饭泵萋性能系数COP是评价系统性能的重要指标．本文一———