太陽能吸附制冷機的設(shè)計及性能優(yōu)化研究.pdf

1、能源問題、環(huán)境問題是人類發(fā)展所面臨的兩個重大問題。以電能驅(qū)動的傳統(tǒng)壓縮式制冷系統(tǒng)作為大型能耗產(chǎn)品，對電力的供應(yīng)將是嚴(yán)峻的考驗，并且由于采用氯氟烴類(CFC，HCFC)制冷劑，由于對臭氧層有破壞作用以及產(chǎn)生溫室效應(yīng)，因而面臨著逐步禁用的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。太陽能吸附式制冷將太陽能與吸附式制冷聯(lián)系起來，節(jié)能環(huán)保、綠色低碳。
　　國內(nèi)外對于吸附式制冷系統(tǒng)的研究主要集中在云個方面：吸附劑-制冷劑工質(zhì)對的性能研究、制冷循環(huán)方式的研究、強化傳熱(吸附床

2、)的研究。由于單純吸附劑存在導(dǎo)熱性能差、膨脹結(jié)塊等缺點，故添加一定比例的多孔介質(zhì)、高導(dǎo)熱材料來制作混合/復(fù)合吸附劑尤為必要。
　　本文以熱力學(xué)定律為基礎(chǔ)，對太陽能制冷系統(tǒng)主要功能模式進(jìn)行了熱力學(xué)計算并建立數(shù)學(xué)模型，根據(jù)青島地區(qū)的氣象和地理條件對系統(tǒng)的主要部件進(jìn)行了選型，運用CFD進(jìn)行數(shù)值模擬，對結(jié)果進(jìn)行分析優(yōu)化，為試驗臺各關(guān)鍵部件的選型提供理論依據(jù)。
　　本文通過對不同比例氯化鈣溶液浸泡膨脹石墨制作的混合吸附劑的導(dǎo)熱性能測試

3、后發(fā)現(xiàn)：添加石墨后的混合吸附劑導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)3W/(m·K)，比純氯化鈣提高60多倍，通過數(shù)值模擬計算，改善后的混合吸附劑在吸附床中達(dá)到穩(wěn)態(tài)時間比純氯化鈣縮短2000s，溫度提高近17℃。對冷凝蒸發(fā)器進(jìn)行設(shè)計計算選用板式換熱器，用設(shè)計計算后的參數(shù)作為數(shù)值運算初始值進(jìn)行模擬分析，在入口為0.022m/s時，單面換熱后出口處氣相率高達(dá)95％。經(jīng)設(shè)計計算選用槽式太陽能集熱器，在青島地區(qū)夏季正午光照情況下，集熱管內(nèi)流體半小時溫度可達(dá)100℃，為本實