太阳能吸收式制冷系统设计共23页
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本科生毕业设计姓名:huxiangbao 学号:学院:专业:热能与动力工程设计题目:太阳能吸收式制冷系统的设计专题:指导教师:张辉职称:讲师2015 年6月徐州摘要制冷系统是指用人工的方法在一时间内对某物体或者空间进行冷却,降低到低于环境介质的温度,并保持这一低温状态过程的设备。
太阳能吸收式制冷系统的设计主要对太阳能溴化锂吸收式制冷系统的主要换热设备进行热力设计,设计内容包括:(1)以7kW制冷量作为设计条件,合理选择设计参数,设计太阳能吸收式制冷系统;(2)在溴化锂溶液循环和水循环计算基础上确定各换热设备的热负荷以及各介质流量;(3)对制冷系统各环节换热设备进行计算选型,其中发生器选用管壳式换热器,冷凝器选用套管式换热器,蒸发器选用空气冷却器式蒸发器,吸收预冷器与溶液热交换器选用板式换热器;(4)利用传热学等基本原理,对换热设备的换热系数进行求解,计算出各环节换热设备的换热面积,设计各换热设备的结构、尺寸、介质流速;(5)配备全玻璃真空管集热器来收集太阳光照所产生的热量,提高了对太阳能的利用效率,更好的提高了加热热源的温度,从而提高吸收式制冷系统的制冷性能,采用蓄热水箱减轻太阳光照强度不稳定性对加热热源温度的影响。
关键词: 太阳能;吸收式制冷;热力计算;换热器设计ABSTRACTThe Cooling system refers to artificial means during a time of an object or space cooling, reduced to below the ambient temperature of the medium, and maintain the low temperature process equipment.The Solar absorption refrigeration system designed primarily for the main heat exchanger Solar lithium bromide absorption refrigeration system's thermal design, design elements include:(1) The Cooling system cooling capacity as a design condition 7kW, reasonable design parameters, design of solar absorption refrigeration systems.(2) Iithium bromide solution and water cycle calculation to determine the thermal load of each heat transfer equipment, as well as on the basis of media flow.(3) The refrigeration system to calculate various aspects of heat transfer equipment selection, the choice of which generator shell and tube heat exchangers, condensers selection of tube heat exchangers, air coolers selection evaporator evaporator, absorbing Precooling with the selection of the solution heat exchanger plate heat exchanger.(4) The use of the basic principles of heat transfer, etc, on the heat transfer coefficient of heat transfer equipment are solved to calculate the various aspects of heat transfer area of heat transfer equipment, design structure, size, media flow rate of each heat transfer equipment.(5) The cooling system equipped with all-glass vacuum tube collector to collect heat generated by the sun light, improve the efficiency of solar energy utilization, better improve the heating temperature of the heat source, thereby increasing the absorption refrigeration system cooling performance, the use of thermal storage tank to reduce the sun light intensity is not affecting the stability of the temperature of the heating source.Keywords:Solar energy; Absorption refrigeration; Thermodynamic calculation; Heat exchanger design目录1 绪论 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2太阳能的利用 (2)1.2.1太阳能利用简史 (2)1.2.2太阳能利用基本方式 (2)1.3太阳能吸收式制冷原理 (2)1.4吸收式制冷分类 (3)1.4.1氨-水吸收式制冷 (3)1.4.2溴化锂吸收式制冷 (3)1.5吸收式制冷发展历史 (4)1.6吸收式制冷技术研究现状 (4)1.7溴化锂吸收式制冷系统特点 (5)1.7.1溴化锂吸收式制冷系统的优点 (5)1.7.2溴化锂吸收式制冷系统的局限性 (6)1.8本文主要研究内容 (6)2 热物性参数 (7)2.1溴化锂水溶液浓度 (7)2.2溴化锂水溶液密度 (7)2.3溴化锂水溶液比焓 (8)2.4溴化锂水溶液黏度 (8)2.5溴化锂水溶液导热系数 (8)2.6溴化锂水溶液定压热容 (8)3 热力计算 (9)3.1太阳能溴化锂吸收式制冷系统组成 (9)3.2各状态点参数选择与计算 (10)3.2.1给定参数选择 (10)3.2.2选取参数确定 (10)3.2.3各状态点数值计算 (13)3.3各设备单位热负荷计算 (14)3.4热平衡相对误差计算 (18)3.5性能指标计算 (18)3.5.1热力系数 (18)3.5.2热力完善度 (19)3.5.3热源单耗 (19)3.6各换热设备总热负荷计算 (19)3.7各工作介质流量计算 (20)3.8传热面积计算 (21)4 机组各主要部件的设计 (22)4.1太阳能集热器及蓄热水箱的设计 (22)4.2发生器的设计 (24)4.3冷凝器的设计 (27)4.4蒸发器的设计 (29)4.5吸收器的设计 (33)4.6溶液热交换器的设计 (36)4.7连接管道的选型 (38)4.8系统用泵的选型 (39)5 总结 (39)参考文献 (41)翻译部分英文原文 (43)中文译文 (52)致谢 (59)1 绪论1.1课题研究背景当今社会经济一直都处在高速发展中,世界人口数量急剧增加,人类对煤炭、石油等化石燃料的依赖性巨大,环境污染与能源危机日益严峻,能源与环境问题一直制约着国民经济的发展,中国乃至全世界已经把开发新能源与可再生能源作为国家可持续发展能源基本战略的重要组成部分。
一种新型太阳池吸收式制冷机的设计摘要:针对太阳能以热制冷的利用,文中提出了一种具有聚光装置和追光系统的太阳池吸收式制冷机,将太阳池储存的热量作为热源,驱动制冷机制冷循环。
通过加装聚光装置和追光系统提高太阳池吸收太阳辐射的能力,增加吸收太阳能总量。
同时给出了200m2太阳池吸收式制冷机的技术参数,得出200m2太阳池制冷面积约为472.373m2。
关键词:太阳池;制冷机;聚光装置;追光系统;经济性太阳能是各种可再生能源中最重要的基本能源,它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。
太阳能资源的广泛利用将为人类创造一种新的生活形态,使社会及人类进入一个节能源减少污染的时代。
增加太阳能应用的多样化,是全面发挥太阳能资源优势和价值的方法途径。
夏季是太阳能辐射最强的时候,也是制冷空调最为需要的时节,若能充分利用太阳能资源以解决夏季制冷需求的问题,不仅能大量节约电能,还改善社会生态环境。
传统的开放式太阳池放置于阳光下,通过直接光照吸收的辐射能量有限,池底储存的热量利用率低。
现在普遍采用的的制冷空调,耗电量大,在频繁用电的夏季加大了电网负荷。
因此,设计一种太阳池吸收式制冷机,通过利用清洁、廉价的太阳能与吸收式制冷机相结合进行夏季制冷,替代传统空调,节省了大量电能,减轻电网负荷,而且可以减少大量温室气体和粉尘的排放;具有环保、节能双重功效。
一、装置结构设计和工作过程1工作原理太阳池内溶液为饱和盐溶液,由于重力作用将自然分为三层:上对流层、非对流层和下对流层,由于盐溶液的自然分层,可有效防止内部溶液的对流,起到集热和保温的作用。
太阳池吸收和储存的热量主要集中于下对流层中[1]。
溴化锂吸收式制冷机是以溴化锂溶液为吸收剂,以水为制冷剂,通过热源给溶液加热使水分分离,再利用水蒸发吸热的原理达到制冷的目的[2]。
完成这一转化的热能由太阳池下对流层中储存的热量提供。
2 装置结构设计和工作方式该装置主要由太阳池、追光系统、吸收式制冷机三部分组成。
太阳能溴化锂吸收式制冷系统dsdf (fee )摘要:随着化石燃料的逐渐耗尽,各国都开始着手研究新能源和可再生能源。
太阳能是新能源的一种,而太阳能制冷是太阳能利用的重要组成部分。
该文主要介绍了以溴化锂水溶液作为循环工质的吸收式制冷系统,对溴化锂水溶液的性质作了简要介绍,对太阳能溴化锂吸收式制冷系统的优缺点作了分析,并对单级 双级 三级太阳能溴化锂水溶液吸收式制冷系统作了对比,希望通过该文能使读者对太阳能溴化锂吸收式制冷有一个大致了解。
关键字:新能源 太阳能 溴化锂 吸收式制冷0 引言从人类点燃的第一把火算起,人类对能源利用的历史已经有几十万年了。
能源,是人类文明以及物质社会发展的原动力和基石。
随着机械文明的发展,现今世界对能源的需求量日益增加,国家之间的冲突和合作也开始更多地围绕能源展开。
由于能源需求量的急剧增长和化石燃料的不可再生性,传统化石燃料日渐枯竭,已经不能满足经济发展的需求了。
以中国为例:我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,煤炭在我我的能源结构中占有69%之高的比例。
虽然我国拥有丰富的煤炭储量,但是经统计,就我国已探明的煤炭储量而言,仅可在再使用80年。
而且这种以煤炭为主的能源结构,对我国的环境造成了不可估量的伤害。
燃煤产生的硫化物和氮化物污染空气,形成酸雨,导致了巨大的经济损失,严重破坏了民众的身体健康。
根据2010年的数据,我国的二氧化碳排放量已经跃居世界第一位,达到了8,240,958千顿。
针对这种情况,我国实行了可持续发展战略,开始开发新能源和可再生能源。
由1981年联合国于肯尼亚首都内罗毕召开的新能源和可再生能源会议提出的新能源和可再生能源的含义可看出,新能源由如下特点:1)取之不尽,用之不竭,周而复始;2)清洁干净,不损生态,有利环保;3)分布广泛,密度较低,开发困难。
太阳能就为新能源的一种。
太阳能是永不枯竭的清洁可再生能源,其具有分布地域广、安全无公害、可用时间长、蕴藏量巨大、无需开采和运输、利于保护生态平衡等特点。
太阳能吸附制冷(SAR)系统建模摘要:太阳能吸附制冷(SAR)系统在经济和环境方面的研究,促使许多专家学者探讨其在冷却系统的设计能力。
在这项研究中,多维数学模型已经生成预测制冷系统性能系数(COP)的价值体系,例如SAR的功能蒸发器,冷凝器,发生器温度。
模糊逻辑和回归分析方法被用来建设一个数学模式,从一维模式收集数据,例如:COP值,冷凝,蒸发,产生温度,等等。
从两个模型分别对COP体系的测量来看,结果很相符。
然而,与回归模型相比模糊逻辑法在计算COP值方面被证实具有更良好的精度,因为它的步骤,在建设所需的模型方面具有更佳的性质。
关键词:吸附式制冷太阳能模糊建模回归分析正文:在上个世纪初期的吸附制冷是经常被使用的。
后来,在20世纪30年代,随着电站在效率方面的发展和氯氟烃的引进,吸附式制冷成为重要技术。
直到20世纪70年代末后Tchernev创业,太阳能制冷系统所使用的基本固体吸附循环还没有出现,而吸附制冷已被应用了很长一段时间。
70年代以来对吸附式制冷或热泵的兴趣,主要是由于这一事实,这种系统是对环境友好,它们能利用少浪费热源(如工业废弃物能源)或太阳能作为动力来进行制冷。
尽管与蒸汽压缩循环相比吸附式制冷系统性能系数(COP)较低,但是它还是很有前途的能源利用技术,因为它可以利用不同的资源,如太阳能。
太阳能吸附制冷系统被认为是一种很有前途的发展冷却的技术,因为它既可用于工业又可以用于家庭。
对不同的设施选用合适吸附剂要通过大量的研究,同时要对工作温度进行量化。
这些也也需要设定一些限制,最重要的是对低传热系数吸附床的研究,因为这是影响热力学效率的重要因素。
在吸附系统,对不同类型的气固工质对进行了研究,以建立适应冷却太阳能系统。
在LIMSI,沸石-水工质对被选择用于制冷机,活性炭-甲醇工质对用于冰的生产(Boubakri等1985年)。
活性炭-氨工质对也可以用于冰的生产。
在冰箱类,液体,一般是水,被冻结在水箱中(以保持在较低的温度)。