太陽能液體除濕空調系統(tǒng)工作特性的研究.pdf

1、太陽能液體除濕空調系統(tǒng)利用鹽溶液為工作介質，太陽能作為驅動熱源，是一種節(jié)能且無污染的新型空調系統(tǒng)，適應當代社會對空調設備在節(jié)約能源、環(huán)境保護和空氣品質上的需求。液體除濕劑在蓄能方面還具有獨到的優(yōu)勢，因此近年來這種空調系統(tǒng)受到了廣泛的重視。 本文對太陽能液體除濕空調系統(tǒng)的工作特性進行了系統(tǒng)的研究。通過理論分析、實驗和數(shù)值模擬，著重研究了太陽能再生器、平板降膜型除濕器、太陽能液體空調系統(tǒng)的蓄能和整體運行特性等關鍵問題。 除濕

2、溶液的選擇對液體除濕空調設備的性能有重要的影響。本文運用相平衡理論和物理化學的相關知識，分析了除濕和再生過程中汽、液間水分傳質的機理，對目前普遍應用的LiCl水溶液、CaCl，水溶液的水蒸氣分壓力以及密度、導熱系數(shù)、運動粘度等熱物理性質進行了計算。在對它們的物理性質、腐蝕性和經(jīng)濟性等各方面指標綜合比較的基礎上，選用了性價比較為合適的CaCl，水溶液作為本文研究的太陽能液體除濕空調系統(tǒng)的除濕劑。 對存在對流和輻射邊界條件下的太陽能

3、直接加熱平板降膜再生器中的傳熱傳質特性進行了系統(tǒng)分析，建立了數(shù)學模型并進行數(shù)值求解，對降膜再生過程的模擬結果進行了分析和討論。設計并建造了太陽能平板集熱型再生器，利用碘鎢燈模擬太陽輻射，實驗研究了除濕溶液的再生過程。實驗數(shù)據(jù)與模擬計算結果基本吻合。分析了各種進口參數(shù)和環(huán)境因素對再生器中傳熱傳質過程的影響。研究結果表明，較低的溶液入口濃度和空氣入口含濕量、較大的空氣/溶液流量比和太陽輻射強度均能強化除濕溶液的再生過程。 在再生器數(shù)

4、值模擬和實驗研究的基礎上，對太陽能液體除濕空調系統(tǒng)蓄能運行模式進行了理論分析，對其蓄能特性進行了數(shù)值計算，對影響系統(tǒng)蓄能效果的各種因素作了分析比較。結果顯示，太陽能液體除濕空調利用除濕溶液濃度變化對太陽能進行蓄能，是一種新型的蓄能方式，相比其它傳統(tǒng)的空調蓄能模式，蓄能密度更大，對系統(tǒng)結構影響較小，具有良好的應用前景。 基于除濕器中實際存在的對流換熱邊界條件，對豎直板內(nèi)冷型降膜除濕器的傳熱傳質過程進行了理論分析，建立了過程的控制方

5、程組并對除濕過程進行了數(shù)值模擬。模擬結果與實驗數(shù)據(jù)的對比顯示該模型能夠較好地反映豎直板降膜除濕過程的實際情況。 在對系統(tǒng)中各主要部件建模的基礎上，對太陽能液體除濕空調的整體運行特性進行了分析。提出了除濕空調系統(tǒng)制冷量的計算方法；建立了空調系統(tǒng)數(shù)學模型，對系統(tǒng)運行特性進行了仿真計算。計算結果表明，當太陽輻射較強和空氣含濕量較低時，系統(tǒng)制冷量和性能系數(shù)較高，而空氣溫度和含濕量較高時，系統(tǒng)工作性能有所下降。表明太陽能液體除濕空調系統(tǒng)適