真空集熱管—水冷型太陽能吸附制冷的性能研究.pdf

1、本文針對目前太陽能固體吸附式制冷系統(tǒng)中吸附集熱床在解吸階段集熱效率不高和在吸附階段散熱效果不理想的狀況，以及針對太陽能固體吸附制冷系統(tǒng)循環(huán)的間歇性，本文提出了一種新型吸附集熱器：真空集熱管—水冷型吸附集熱器，以活性炭纖維—甲醇為工質(zhì)對實現(xiàn)連續(xù)制冷循環(huán)方式，并對其進行了相關(guān)的性能實驗和數(shù)值模擬計算。 論文首先根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計工況，設(shè)計了真空集熱管吸附床、蒸發(fā)器、冷凝器、儲液室和節(jié)流裝置。吸附床是吸附制冷系統(tǒng)的核心，本文以活性炭纖維—

2、甲醇為工質(zhì)對，建立了吸附床非動態(tài)平衡吸附傳熱傳質(zhì)數(shù)學(xué)模型，以南京夏季典型一天中的輻射強度和環(huán)境溫度為條件，模擬計算了吸附床在通水冷卻和自然冷卻兩種狀態(tài)下，吸附床內(nèi)各點壓力、溫度、吸附率、吸附總量及真空管和冷卻水管壁溫隨時間變化關(guān)系。在此基礎(chǔ)上分析了吸附床的導(dǎo)熱系數(shù)、真空管管徑、冷卻水管側(cè)的對流換熱系數(shù)對系統(tǒng)COP的影響。研究表明：導(dǎo)熱系數(shù)增加，系統(tǒng)COP增大；對流換熱系數(shù)h小于500 時，對流換熱系數(shù)增加，系統(tǒng)COP增大，當(dāng)h大于500

3、 時，對流換熱系數(shù)增加，系統(tǒng)COP基本不變；隨著管徑的增加，系統(tǒng)COP先增大后減小，當(dāng)管徑D=80mm時，系統(tǒng)COP達到最大值。 對以真空集熱管—水冷型為吸附床的制冷系統(tǒng)，本文進行了三方面的實驗研究：一是，吸附床自然冷卻下的間歇式制冷；二是，吸附床通水冷卻下的間歇式制冷；三是，吸附床通水冷卻下的連續(xù)循環(huán)制冷。對不同狀態(tài)下測得的吸附床壓力、吸附床溫度、真空管壁面溫度、冷卻水管壁面溫度、冷凝器溫度、儲液室溫度、蒸發(fā)器內(nèi)冷媒水溫度和系