太陽能噴射-壓縮復合制冷系統(tǒng)仿真計算.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展與資源消耗的逐漸加速，能源需求逐漸增加，開發(fā)利用可再生能源意義重大。太陽能噴射制冷系統(tǒng)能充分利用太陽能資源為建筑物供冷，但它對天氣條件有一定的依賴性，受太陽能輻射條件的限制較大，因此可以采用相關技術手段將天氣條件較好時的太陽能資源進行儲存。本文主要對太陽能噴射-壓縮復合制冷系統(tǒng)進行了一定研究。
　　本文的研究內(nèi)容是在課題組前期系統(tǒng)實驗研究的基礎上，對系統(tǒng)的基本工作原理進行了分析，建立了各部件及系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)仿真模

2、型，運用EES軟件編制了仿真程序，通過模擬計算，將仿真結果與實驗數(shù)據(jù)進行對比分析，驗證了模型的正確性，并分析了不同發(fā)生溫度、中間溫度和蒸發(fā)溫度對系統(tǒng)整體性能的影響，得到了系統(tǒng)運行最優(yōu)時的工況范圍，同時對中冷器的換熱性能進行仿真優(yōu)化分析，為中冷器的優(yōu)化設計提供理論依據(jù)。主要研究工作如下：
　　（1）對太陽能噴射-壓縮復合制冷系統(tǒng)進行了基本原理介紹和熱力學分析，在此基礎上，建立了中冷器、壓縮機、蒸發(fā)器、節(jié)流閥和工質(zhì)泵等各部件的數(shù)學仿真

3、模型，運用EES軟件編制了仿真計算程序。
　?。?）基于前期對太陽能噴射制冷系統(tǒng)仿真模擬的研究，通過中冷器將太陽能噴射制冷系統(tǒng)與電壓縮系統(tǒng)聯(lián)合起來，在各部件模型基礎上，建立了太陽能噴射-壓縮復合制冷系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)仿真模型，同時對模型程序進行調(diào)試計算，驗證了各部件及系統(tǒng)模型的可靠性和正確性。當發(fā)生溫度為80℃，冷凝溫度為35℃，蒸發(fā)溫度為-5℃時，系統(tǒng)EER從2.7提高到3.6，提高了30％。
　?。?）在一定工況條件下，對系統(tǒng)仿真

4、程序進行計算并與實驗數(shù)據(jù)對比分析。當系統(tǒng)蒸發(fā)溫度為-5℃、-10℃、-15℃，中間溫度為10℃，冷凝溫度為35℃，發(fā)生溫度從72℃到85℃逐漸升高時，系統(tǒng)能效比EER和COP呈現(xiàn)先上升后降低的變化趨勢，總功耗則相反；其他條件不變，中間溫度從0℃至20℃升高時，EER先增大后減小。當中間溫度為10℃，冷凝溫度為35℃，蒸發(fā)溫度分別為-5℃、-10℃和-15℃，發(fā)生溫度在72℃~85℃之間波動時， COP在0.3~0.38之間變化，78℃~

5、80℃為最優(yōu)的發(fā)生溫度工作區(qū)域，在此溫度范圍內(nèi)，系統(tǒng)的總耗功最小，能效比EER最大可達3.13；當冷凝溫度為35℃，蒸發(fā)溫度分別為-5℃、-10℃和-15℃時，存在一個最優(yōu)的中間溫度范圍為7℃~10℃，在此范圍內(nèi)可使系統(tǒng)能效比EER達到最高，其對應的EER最大值分別為3.39，2.86，2.61，制冷量最高可達2245W。
　　（4）對中冷器的換熱性能進行了模擬研究，并對其結構參數(shù)進行敏感性分析，分別以R134a和R236fa作為

6、制冷劑，分析了不同管長、內(nèi)管外徑、外管內(nèi)徑、齒高、螺旋角、齒頂角等因素變化時對中冷器換熱性能的影響。綜合考慮換熱器的評價因素指標，存在合理的結構參數(shù)范圍，長度選擇為7m~9m，內(nèi)管外徑在9mm~11mm之間，外管內(nèi)徑在30mm~36mm之間，可以使得制冷劑為R134a和R236fa的中冷器換熱效果達到最優(yōu)；同時微肋管的齒高、螺旋角、齒頂角變化也會影響其換熱性能，齒高增大，螺旋角增大及齒頂角減小都會使換熱量增加，但這種影響幅度都不是太大，