新型太阳能制冷循环设计及实验研究

摘要

相对于常规能源，太阳能是取之不尽用之不竭的，而且还具有绿色、清洁、环保等优点，是具有巨大潜力的新能源。当今社会，节能环保已经成为能源利用的时代主题，开发利用新能源成为研究的热点，太阳能作为一种可再生能源备受关注。现有的太阳能制冷循环有着储热机构庞大、制冷温度高以及需要辅助热源等缺点，限制了其应用范围，因此现阶段对高效利用太阳能进行深入研究意义重大。本文在国内外太阳能制冷技术最新研究进展的基础上，研究了一种新型太阳能制冷循环，并对这种新型太阳能制冷循环进行了理论及实验研究。主要研究内容如下： 1．综述了太阳能吸收制冷循环的发展历史以及国内外研究现状，并在此基础上分析了太阳能制冷循环的研究意义。 2．研究了一种新型太阳能制冷循环，并将分析比较了这一新型循环与现有循环的优缺点。 3．系统地介绍了新型太阳能制冷系统的热力计算以及设备选型设计的方法，并对新型太阳能制冷系统进行具体的设计及选型计算。 4．设计新型太阳能制冷系统，搭建其中吸收制冷系统部分的实验台。在实验台上进行了实验研究，当驱动热源水温度为73℃时获得了17℃左右的制冷温度。并在不同的冷却水进机温度下考察系统的发生温度计蒸发温度的关系，得出了一些重要结论。 5．对整个研究过程进行了总结，并对日后更深入的研究提出了一些改进建议。

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第一章绪论

1.1制冷技术的发展

1.2吸收制冷发展历史回顾

1.3吸收制冷发展现状

1.4研究背景

1.5太阳能制冷的研究进展

1.6本文的研究工作

第二章循环原理及理论基础

2.1新型太阳能吸收制冷循环原理与特点

2.1.1新型太阳能吸收制冷系统循环原理

2.1.2新型太阳能吸收制冷系统循环特点

2.2吸收式制冷机的溶液热力学基础

2.2.1溶液、溶液的成分

2.2.2溶解热、溶液的比焓

2.3溶液的基本定律

2.3.1理想溶液及拉乌尔定律

2.3.2康诺瓦罗夫定律

2.4溶液相平衡

2.5吸收机理

2.5.1双膜理论

2.5.2吸收方程式

第三章实验系统设计计算及选型

3.1实验系统设计

3.1.1假设条件

3.1.2系统热力计算步骤

3.1.3不同工况下热力计算结果

3.1.4系统部件设计计算

3.2系统部件选型

3.2.1蒸发器

3.2.2发生器

3.2.3吸收制冷系统冷凝器

3.2.4吸收器

3.2.5吸收制冷系统蒸发器

3.2.6溶液热交换器

3.2.7压缩制冷系统冷凝器

3.2.8溶液泵

3.2.9压缩机

3.2.10压缩制冷系统节流机构

3.2.11管路、阀门及其他部件

第四章实验系统运行、测量及结果分析

4.1实验系统流程

4.2实验台部件

4.2.1发生器

4.2.2冷凝器

4.2.3吸收器

4.2.4蒸发器

4.2.5溶液热交换器

4.2.6溶液泵

4.2.7节流元件

4.2.8滴淋结构

4.2.9密封箱体

4.2.10驱动热源

4.2.11冷却水装置

4.2.12冷媒水装置

4.3实验台测量系统

4.3.1温度测量

4.3.2压力测量

4.3.3功率测量

4.3.4制冷量测量

4.4实验系统的安装和调试

4.4.1实验系统的安装

4.4.2实验系统的调试

4.5实验结果和分析

4.5.1冷却水进机温度为20℃的制冷情况

4.5.2冷却水进机温度为25℃的制冷情况

4.5.3冷却水进机温度为30℃的制冷情况

4.5.4实验结果讨论

第五章结论与展望

5.1主要结论

5.2存在的问题及展望

参考文献

致谢