技术发展的太阳能吸收空调系统----------------Z

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1、技术发展的太阳能汲取空调系统 Z.F. Li, K. Sumathy*机械工程学系,香港高校,薄扶林道、香港1999年8月27日收到收到修改;1999年10月22日在接受形式;1999年11月8日文摘环境限制系统利用太阳能通常会更大的成本-假如它被用来e.ective供应加热和冷却的要求建立的服务。各种太阳能供暖系统越来越广泛,但已经测试了太阳能动力空调鲜有超过短期示范的留意。综述了在过去e.orts英语课程开发的太阳能空调系统对溴化锂汲取和水。很多始终尝试探讨人员进行的性能要求的不断提高,太阳能应用空调(机组)子系统。它是看动身电机入口温度的结论是最主要的重要的参数设计与制作太阳能空调系统。

2、而保藏家的选择、系统设计及布置其他影响因素为操作系统。7 2000年农业科学有限公司。保留全部权利。1。介绍由于预算的世界能源短缺、太阳能的利用环境限制正在受到人们的高度关注,工程科学文学。空调是一个特别有吸引力的应用为太阳能由于巧合的峰值系统负荷旁边与现有的太阳能权力。空调方案的汲取系统好像都其中最有希望的方法1。很多支配或周期是可行的:太阳能集热器可以用来供应能量汲取冷却、干燥剂冷却,而且Rankine-vapour压缩循环。 太阳能复合冷却系统也是可能的。虽然有巨大的潜在市场存在着这种技术,现有的太阳能制冷系统没有竞争力与消遣或气体-空气-红色因为他们的高空调系统rst成本。降低成本的组

3、件并提高其性能可以削减的成本,太阳能冷却系统。改进了如削减收集器区域,因改进后的系统性能,而且可以降低保藏家成本就会降低成本的太阳能组件。几个太阳能驱动制冷系统已被提出和正在开发之中,如吸附系统,包括液体/蒸气,固体/水蒸气汲取、吸附、蒸汽压缩和光伏蒸气压缩系统。上述系统的大部分未曾到过之处经济justi版)。主要的技术问题,太阳能吸附式制冷装置,该系统是高度依靠于环境因素如冷却水温度,空气温度、太阳辐射、风速和别人。另一方面,它的ciency e精力充足的转换也很低,而从经济的角度来看,太阳能冷冻冷藏不具竞争力和传统的系统。为了客观评价潜力的di.erent太阳能制冷系统,一个经典歌曲阳离子

4、所做的最好,欧特迦2。它是基于两个主要概念:太阳能热技术和技术的寒冷的生产。这太阳能技术相关的有:at-plate保藏家。;保藏家。疏散管;集中吏;固定多样非图像。保藏家,菜式集中。线性聚焦选矿厂;。太阳池;。光伏;。热电系统。冷却技术是:持续汲取;。断断续续的汲取;。固气汲取;di.usion;。吸附;。除湿系统。光电/热电已经盛行于小的应用电冰箱、医疗用在孤立的地区如疫苗爱护在高系统的成本是justi版)。太阳能热系统,如保藏家在板李,k . Sumathy 268 Z.F. /可再生能源和可持续能源回顾2674(2000)293溴化锂汲取制冷系统/水的舞台,在压力-介绍了生产和商业上的小

5、的实力。从前探讨人员通常利用间歇吸附循环生产冷却e.ect认清这个事实,太阳能是一种间歇热源3第5条。电子商务的发展,科学技术在不断汲取冷却系统中,尤其是他们更高的系统性能以上间歇性的替代品和他们的巧合要求的空调(特殊是为空间冷却)需求,连续太阳能汲取空调系统世界范围广泛的报道和进步。提出性能的科空调,德内德汲取的传热率之比进入蒸发器的传热速度进入发电机,可以计算出的温度在功能上倒版)以前。威尔伯和米切尔6比较了权证提出的绩效(COP)系统的汲取与di.erentuids工作。 的各种连续的太阳能空调系统,LiBr水和H2ONH3的主要工作对雇用在这些系统中。据报道,LiBrH2O一个更高的警

6、察比其他工作uids。虽然它有一个有限的范围运行过程中,由于结晶的发病是发生在起点的recouperator排放入汲取器以及停止溶液婚礼宣誓通过装置,以较低的成本、性能卓越的工作uid组合使它良好的候选人在太阳能制冷循环运用。同时通过比较68,氨水系统具有以下额外的缺点。提出了表现的科(COP)为H2O低于NH3系统为LiBrH2O体系。 一般来说,H2ONH3系统操作的1015%低分数比LiBr H2O太阳能系统。它须要一个更高的发电机入口温度。一般来说,LiBrH2O汲取单元要求发电机入口温度70888C,而H2O氨汲取单元要求的温度为90 1808C;它的结果的H2ONH3冷却系统实现较

7、低的警察运用时at-plate保藏家保藏。它须要更高的压力和由此所带来的更高的心脏的供血动力。一个更困难的系统,须要一个被呃分别氨和水蒸汽发电机出口是必需的。有限制的氨在建应用水冷却因为相联系的危急单位所运用的氨。正是由于这些缘由,溴化锂水系统被认为是更好的适用于大多数太阳能汲取空调的应用。因此,它是本探讨的目的,回顾经营各种太阳能的汲取空调系统和水与溴化锂uids工作。作为前面提到的,两种主要的概念来利用LiBrH2O solar-air -空调系统是:冷却技术和热技术。主要LiBr组分是H2O太阳能空调系统冷水机和太阳能保藏家保藏。Single-e.ect、双可转换周期、两阶段,Dual-

8、cycle以及其他Z.F.李,k . Sumathy /可再生能源和可持续能源回顾2674(2000年)置269冷水机是受雇为冷却装置,而at-plate吏和疏散管状保藏家常常被用于热功率在这些种类的广告冷却单元。本文介绍了各种太阳能汲取空调系统基于冷却技术和热技术。2。冷却技术为2.1。 Single-e.ect汲取空调系统图1显示的原理图的single-e.ect太阳能汲取系统;该系统已经在大部分的阅历的基础上,用太阳能空气-日期修炼。刚起先,太阳能收集器和得到通过是累积的储油罐。然后,热水贮槽供应到发电机烧开o .的水蒸气从溶液的锂溴化+水。水蒸气是在冷凝器中冷却下来,然后通过对蒸发器蒸

9、发的地方再次在低压,从而供应冷却到所需的空间。与此同时,强解离开发电机到汲取器通过热交换器以预热进入发电机的弱解。在汲取塔、较强的解决方案汲取水蒸气离开蒸发器。冷却水冷却塔去除热混合冷凝。因为气温的在减振器具有更高的ciency点将在e系统的压缩比heat-rejection(温度、冷却水)uid,是通过允许民主制汲取塔rst,然后向冷凝器9。一种协助的能量来源供应,使热的水供应发电机当太阳能是苏提出不热把水加热到要求的温度水平的须要发电机。在太阳能汲取空调系统,它是特别必要的有热水储存6、10。它作为一个bu.er水库有近恒热量。11和Tybout捐曾报道,最优存储体积大约是50公斤/平方米

10、的收集器区域。同时,有人建议9名义存储大量用于冷却目的范围从80公斤/平方米保藏家面积200公斤/平方米。一个关键的问题是贮热水箱它的热能损失向四周地区。12Jacobsen已视察到一个实际的热量提出损失的1.65倍科,W / m28C大于约为50%只要1.19预期值的W / m28C。有时,热损失从热水贮存容器内可能相当于每天2个小时的手术的太阳能空调系统13。类似于贮热水箱,冷冻水贮槽常常运用在太阳能空调系统14。而热水的存储空间坦克生活经验,并为此特别热损失,冷冻水储罐较低热量的增加率di.erence由于其小的温度之间的冰凉水箱和其四周地区(vDTvchilled水箱 vDTvhot水

11、箱)。再者,若冷却水贮槽旁设置空调区域,其热量的增加有助于冷却。一般来说,一个平行auxiliary-heater支配优先的系列产品之一14。自从制冷机,有优秀的业绩在高温下(约888C),最好运用协助加热器干脆驱动的冷水机组的时候温度在贮热水箱低于所需水平。假如连接于协助加热器之间一连串的贮热水箱和冷水机、水是常常回到存储热比它被救出来,从而提高仪表贮藏环境,降低了ciency e收集器。然而,假如储存温度低于所需的温度可在上面激励从发生器出来还温度,然后,一系列连接可以李,k . Sumathy 272 Z.F. /可再生能源和可持续能源回顾2674(2000)293认为,既然只有有部分能

12、量须要供应的协助加热器实现激励的温度。该方法可以适用于安装须要协助能源只有在较短的时间内。在供暖季节,热水是干脆供应热水风机的存储空间,or/and到有空调的地方热被用于沐浴或其他国内的应用状况。主要参数,管辖的性能,是全部冷水机组水的温度。这是因为,随着冷冻水温度下降,蒸发器温度下降,因此,削减压力蒸发器,全部这些基因表达的结果导致了一个增加浓度的影响解决方案。这个结果在结晶的可能性的解决方案。同时,在蒸发温度、降低性能的coe(COP)提出的冷水机组将会削减。因此,建议冷却水温度应当保持在78C 5。为水冷式空调系统,气候条件和可用性的冷却水冷却水温度确定。从的角度来看,提高警察,最好运用

13、的冷却水,低温度。正常的冷却水温度大约是25328C。它应当也被提到,假如冷却水温度远远低于上述-提到的温度范围内,有一种可能性的晶体解决方案。威尔伯和曼奇尼15有报道说,湿式冷却塔等目前用于热的太阳能汲取冷却器遭到拒绝不受欢迎的,因为它须要修理的平均房主是可能的不能供应,通常被认为是不引人留意。能够取代用lower-performance冷却塔air-heated换热器(干)。 然而,运用一种干燥冷却塔代替湿冷却塔导致1020%降低太阳能分数。因此,建议运用低维护、造型美观、干冷却塔更易接受应达到的水平伴随着消退热储存假如加压存储是真实的避开。陈16之比较探讨已经做出了一个空冷和水-冷却系统

14、。在水冷系统的状况下,用一个冷却塔,加热温度拒绝从系统干脆关系到潮湿的灯泡温度。然而,在一个空冷机组、热拒绝从凝汽器、汲取剂干脆关系到户外干的灯泡温度。为设计点,一般公认的标准是358C dry-bulb建立了wet-bulb和258C ASHRAE()。 因此,冷却温度须要的是高比水冷式空冷系统。因此,在空冷系统压力较高,削减系统的警察。为实例中,假如蒸发器温度是发电机58C、入口温度是788C水冷系统,从而为下,对于任何一个空冷系统是一样的吗发电机温度条件下,1008C应当增加到上面。这e.ective温度以上操作温度范围内的今日at-plate太阳能收集器。此外,章程和陈已进行了试验与高

15、浓度的LiBr,特别贴近的结晶Z.F.李,k . Sumathy /可再生能源和可持续能源回顾2674(2000年)置273限制的解决方案。已经看到,一个突然的温度下降发电机将导致晶体的形成和“关闭”的制度。为了克服这一问题,提出了增加一些盐(这样的作为LiSCN)解决方案是必要的LiBr水溶液中,为了降低的解决方案蒸汽压,从而改进解决方案的特点,为运用在一个空气-冷却系统。LiSCN的增加是声称低蒸汽压和因此防止结晶的解决方案,该温度普遍在空中-冷却系统。即使是有可能的运用这个新工作uid伴随着空中-冷却汲取制冷系统、发电机温度要求还是以上1008C。Butz孙俐。17已经发表了一份具体的热

16、量和经济分析一个太阳能加热空调系统。进行了建模的太阳能集热器的提出了由Hottel方式和Whillier18,华蜜(19),和克莱恩孙俐。20在收集器的热容忽视。分析热工性能表明在收集器的依靠输出区域(视为其主要的设计变量),并表明,例如,系统的方式,在每年ciency会随e保藏家面积增大。在以上分析的基础modi是赢得了胡锦涛21。在他的作品中,他进行模拟通过考虑加热系统性能不稳定,从而在收集器的包括热容元件在收集器的获得可以运用的能量。Blinn孙俐。22已经开发出了一种瞬态模型的LiBr空气- H2O将其应用于空调和仿真的住宅太阳能空调系统在美国的南部。在一个系统的限制在o .的房间温控

17、器、冷水机组瞬变被发觉降低系统的性能signi cantly。 dead-band增加房间温控器可以降低骑自行车的频率,提高系统性能,削减协助能源消费。at-plate保藏家的运用,最高的太阳能分数以最低的来源获得的温度。比较三种协助表明,并行策略导致了高热量协助分数,太阳能比系列热协助。蒸汽压缩导致稍高的分数由太阳的热量比任何协助模式和须要更少的协助能源。警察的容量和冷水机组通常是作为一种功能进入热水,制定冷却水温度,并与性能曲线的制造商或供应的试验探讨。一份具体的数值仿真模型是由Muneer和Uppal(23),a商用太阳能汲取式制冷机。他们显示冷却-水的温度是一个函数的进水温度、塔和环境

18、wet-bulb温度。 该模型包含了性能数据的一个了Yazaki-manufactured水冷系统。 运用一个夏日的气象数据为一幅干旱的位置在撒哈拉沙漠,该系统性能已计算出di.erent保藏家类型、地区和储存卷。结果表明,一个最优存储卷/保藏家面积比率存在。这个好玩的特点是该系统运行在设计荷载李,k . Sumathy 274 Z.F. /可再生能源和可持续能源回顾2674(2000)293发电机温度条件下,尽量放低808C认清这个事实,特别冷却水温度低,可在干燥条件的撒哈拉大沙漠了。数值模式来帮助太阳能协助空调系统的设计可在多种形式。TRNSYS24供应了数字仿真的太阳能冷却系统数学模型,

19、并对各组成部分的一个子程序,以便输入参考链接每个输出到相应的输入另一个组件的。欧洲共同体的托付,由高校学院都柏林也供应了具体描述了模拟太阳能热系统25。同时,通过应用集rst、其次定律热力学,Mansoori和帕特26有派生的上部和下部限度的提出科性能(COP)的汲取冷却周期。结果表明,这些上部和较低的限制,除了依靠于环境的温度部件,都依靠于循环的热力学性质,他们制冷剂、吸附剂的混合物。利用这些情感的上部和下部限制的管线,有可能di.erent定量的比较探讨refrigerant-absorbent组合。 该技术的开发应用比较评价的H2ONH3、NH3 + NaSCN和LiBrH2O候选人的有利组合用于太阳能汲取冷却周期。