外文翻譯---以太陽(yáng)能為驅(qū)動(dòng)力的制冷系統(tǒng)的發(fā)展

1、<p>　　以太陽(yáng)能為驅(qū)動(dòng)力的制冷系統(tǒng)的發(fā)展</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文介紹制冷系統(tǒng)通過(guò)太陽(yáng)能傳送的熱能的冷卻系統(tǒng)不含主動(dòng)部分,因此視為被動(dòng)的。水作為制冷劑可用于低溫運(yùn)轉(zhuǎn)，英國(guó)肯建立了一個(gè)原型系統(tǒng)，標(biāo)稱7千瓦的冷卻能力</p><p>　　該系統(tǒng)是在一個(gè)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的,然后裝在一個(gè)現(xiàn)有的辦公室里,

2、 這個(gè)系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)行而且制冷系數(shù)已經(jīng)到了0.3。該系統(tǒng)還能為用戶提供多達(dá)20萬(wàn)千瓦供暖在冬天。（《2000 Elsevier Science Ltd》版權(quán)所有。）</p><p><b>　　第一章介紹</b></p><p>　　世界市場(chǎng)的擴(kuò)大促進(jìn)了空調(diào)制冷。1997年,僅僅在在英國(guó)，就增加了13％的包裝系統(tǒng)和4％的中央系統(tǒng)。﹝1﹞</p><p&

3、gt;　　傳統(tǒng)的冷卻技術(shù)是基于蒸氣壓縮系統(tǒng),它是在一個(gè)很大的壓力環(huán)境中。很多蒸氣壓縮系統(tǒng)使用氯氟烴　(如R11制冷劑的氯氟化碳)和R12。當(dāng)這些釋放到大氣中會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)致全球臭氧層的空洞。雖然這些是制冷劑的臨時(shí)替代者。例如R22，這些HCFC制冷劑對(duì)環(huán)境依然有影響。即使在長(zhǎng)期的制冷劑替代者氯氟烴,就像R134a則不會(huì)造成環(huán)境的破壞。而制冷劑HFC的能力下降了。蒸氣壓縮系統(tǒng)被機(jī)械動(dòng)力進(jìn)一步的環(huán)境破壞。這種機(jī)械的電力來(lái)自一個(gè)電機(jī)或內(nèi)燃機(jī)。其結(jié)果

4、是進(jìn)一步對(duì)環(huán)境釋放形式的碳、氮的氧化物和硫化物的污染。</p><p>　　在1994年,英國(guó)政府承諾減少溫室氣體的排放20%,直到2010年以前。1994年的溫室氣體排放的總量是600萬(wàn)噸。加熱、冷卻、照明的建筑物排放了超過(guò)60%的溫室氣體在英國(guó)。雖然制冷只占了很小的一部分排放量，但是應(yīng)該得到相應(yīng)的重視。</p><p>　　在臺(tái)灣有17萬(wàn)人利用了太陽(yáng)能獲取能量，這些能量是人類總用量的3

5、倍還多。如果英國(guó)是滿足其減排目標(biāo),然后大量新的可再生能源技術(shù)必須實(shí)施的前提是減少衍生燃料的能源。</p><p>　　這是一個(gè)冷卻系統(tǒng)幾乎完全由太陽(yáng)能供電所開(kāi)發(fā)出來(lái)?；谶@個(gè)原因彈射制冷循環(huán)的修改,來(lái)排除需求的輸液泵。這個(gè)結(jié)果是一個(gè)不含有效成分循環(huán)。由于該系統(tǒng)應(yīng)具備最少的維護(hù)要求和潛在的長(zhǎng)壽命。這個(gè)出現(xiàn)故障的機(jī)會(huì)應(yīng)該很低。其擁有最小電氣需求的水加熱和冷卻系統(tǒng)的電路。</p><p><

6、;b>　　第二章 描述</b></p><p>　　如圖1 顯示常規(guī)彈射制冷循環(huán)，由于加熱液體制冷劑在鍋爐的高壓力和高溫度下沸騰。高壓冷凍蒸汽經(jīng)過(guò)1號(hào)線和進(jìn)入主噴管的鑲壓縮機(jī)，水流通過(guò)加速達(dá)到2號(hào)線的蒸發(fā)器。因?yàn)樵跇O低的溫度使壓力降低,沸騰的制冷劑在蒸發(fā)器里的產(chǎn)生一個(gè)較低的壓力。這兩條線路通過(guò)排放到3號(hào)線的混凝汽器里使它們冷卻和濃縮。液體制冷劑回到蒸發(fā)器經(jīng)由膨脹閥在第6和4號(hào)線使用輸液泵提高壓力

7、。完整描述彈射原理及性能特點(diǎn)可以發(fā)現(xiàn)獨(dú)特的地方。</p><p>　　上述周期已被修改,來(lái)消除要求給水泵。這是利用中立從鍋爐由汽體變?yōu)橐后w如圖2</p><p><b>　　可用的壓頭：</b></p><p><b>　　其中：=壓差</b></p><p><b>　　g =重力加速度

8、</b></p><p><b>　　=密度</b></p><p><b>　　h=高度</b></p><p>　　為了減少冷凝器,對(duì)鍋爐的縱向拆分制冷劑應(yīng)選用一個(gè)適度的壓力差并且在很的高密度下。鍋爐壓力和冷凝器壓力的比值很大時(shí)，應(yīng)選擇在標(biāo)準(zhǔn)、冷凍低蒸氣壓在工作環(huán)境中，此外,如果系統(tǒng)是有極小的環(huán)境影響,那么

9、可以忽略破壞臭氧層和全球變暖的影響。考慮到這些標(biāo)準(zhǔn),水被選為制冷劑。其他可能的成為制冷劑可能如酒精、甲醇‘烷烴和己烷,當(dāng)操作在0℃下時(shí)，雖然這些制冷劑有較高的蒸汽壓力和低密度的特性但是加大了垂直的分離的次數(shù)。</p><p>　　對(duì)鍋爐的性能的提高為制冷系統(tǒng)的溫度和壓力升高。鍋爐的熱量,是由一個(gè)太陽(yáng)能集熱器、性能與溫度的集合體。這樣鍋爐應(yīng)該有一個(gè)相對(duì)合適的溫度。在一個(gè)完全可有效運(yùn)營(yíng)的太陽(yáng)能集熱器板上的收集器的溫度

10、上升到80℃、到110℃管接受和拋物線槽集中到300℃的收集器里。管式收集器安裝允許供熱鍋爐水溫度高達(dá)110℃。</p><p>　　對(duì)該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)條件下表1給出。指定一個(gè)為7萬(wàn)千瓦的空調(diào)制冷冷負(fù)荷。它是被安裝在大約為一半的總建筑空調(diào)冷負(fù)荷的辦公室里。其他冷卻方式已經(jīng)開(kāi)始,包括夜間強(qiáng)迫氣流通風(fēng)。</p><p>　　制冷氣流量之間的比例時(shí)蒸發(fā)器和鍋爐的流動(dòng)比率,,必須建立在確定鍋爐的冷凝器

11、流率。這是一個(gè)利用在諾丁漢大學(xué)計(jì)算機(jī)代碼的開(kāi)發(fā)。制造商聽(tīng)從他的意見(jiàn)。　表2。給出了系統(tǒng)的流動(dòng)速率和熱負(fù)荷。</p><p>　　如果這個(gè)設(shè)計(jì)緊湊板式換熱器,為鍋爐及冷凝器。</p><p>　　表1 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)情況</p><p>　　摘要里闡明了換熱器具有較高的表面面積密度,并允許溫度接近。這次設(shè)計(jì)有很高的完整性,一個(gè)重要的因素是操作壓力。在英國(guó)諾丁漢大學(xué)的

12、制造時(shí)沒(méi)有適當(dāng)?shù)恼舭l(fā)器可能來(lái)源于一個(gè)定制單位。它主要缺點(diǎn)時(shí)水作為制冷劑它需要非常大量的典型蒸發(fā)器的條件。制冷劑側(cè)壓力損失降到最低的蒸發(fā)器管徑內(nèi),必須要適應(yīng)大容量大流量。</p><p>　　這些部件組裝和單位是就配備了全面的檢測(cè)儀器。操作壓力迫使一個(gè)最小的鍋爐冷凝器縱向拆分為7米，在諾丁漢大學(xué)之前單位就實(shí)驗(yàn)室測(cè)試其安裝在英國(guó)肯辦事處。圖3所示的裝配。</p><p>　　在冷凝機(jī)組安裝在建

13、筑物的屋頂、蒸發(fā)器空調(diào)系統(tǒng)中存在和鍋爐在地面以下。安裝的布局如圖4。鍋爐是由300管列疏散管熱管太陽(yáng)集熱器的Thermomax。在這期間,降低鍋爐加熱太陽(yáng)輻射,也可由丙烷氣體燃燒器完成。冷卻水的冷凝器提供在坐落在大樓里的池塘坐落在大樓的理由，通過(guò)一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。</p><p><b>　　第三章 測(cè)試和結(jié)果</b></p><p>　　圖5給出了典型的啟動(dòng)性

14、能的冷卻系統(tǒng)。當(dāng)鍋爐操作壓力和溫度達(dá)到一定時(shí)其壓力開(kāi)關(guān)打開(kāi)閥門,動(dòng)機(jī)蒸汽流入頂部。特點(diǎn)是快速的增長(zhǎng)彈射動(dòng)機(jī)的壓力?？焖僬舭l(fā)冷卻無(wú)負(fù)荷。當(dāng)蒸發(fā)冷卻后,達(dá)到有足夠的空氣動(dòng)力溫度打開(kāi)了一扇制冷劑流量閥控式蒸發(fā)器。最開(kāi)始有一個(gè)快速下降溫度的電源插座。蒸發(fā)器的溫暖要略低于負(fù)荷的空氣的電源插座上的溫度。剛開(kāi)始時(shí)的蒸汽閥的動(dòng)機(jī)的流程,大約2.5分鐘冷卻空氣推移。這些誤差是由于熱慣性的線圈和內(nèi)容。增加壓力設(shè)置點(diǎn)會(huì)減少延遲恒溫開(kāi)關(guān),但結(jié)果在溫暖的空氣初出

15、口溫度會(huì)減少。從冷強(qiáng)烈的陽(yáng)光下鍋爐大約20分鐘來(lái)達(dá)到的工作溫度。夏天的時(shí)候,這個(gè)過(guò)程可以一大早就發(fā)生不需要任何需求放在系統(tǒng)里,雖然理論上,熱慣性鍋爐和熱水循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)減少而提高反應(yīng)速度。</p><p>　　表2 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的熱負(fù)荷</p><p><b>　　圖3 實(shí)驗(yàn)室的裝配</b></p><p>　　圖4。Loughborough安裝布

16、置</p><p><b>　　圖5。啟動(dòng)。</b></p><p>　　圖7顯示典型的關(guān)閉性能的太陽(yáng)冷卻系統(tǒng)，由于熱量不足,過(guò)量冷卻水溫投入或低建筑溫度關(guān)閉可能引發(fā)的任何一個(gè)有一定數(shù)值事件,包括低鍋爐壓力和溫度。根據(jù)關(guān)閉閥控制序列,所以現(xiàn)在的動(dòng)機(jī)汽器是關(guān)閉的。</p><p><b>　　表3　系統(tǒng)績(jī)效</b></

17、p><p>　　輸送被停止。有一種快速上升的蒸發(fā)器溫度作為傳熱傳質(zhì)之間發(fā)生轉(zhuǎn)移的蒸發(fā)器和冷凝器。恒溫開(kāi)關(guān)閥門關(guān)閉蒸發(fā)器制冷劑和關(guān)閉空氣動(dòng)力風(fēng)扇。用這種方法,可以最小的熱量阻礙氣流。</p><p>　　操作系統(tǒng)中只使用太陽(yáng)能派生的熱量被證明是成功的。該系統(tǒng)充分利用了陽(yáng)光。夏天太陽(yáng)輻射水平的高峰時(shí),大約有1000萬(wàn)的熱量。在這種條件下,在環(huán)境溫度的288℃太陽(yáng)能集熱器100℃口溫度,約20萬(wàn)千瓦

18、熱能的太陽(yáng)能集熱器陣列。詳細(xì)資料的英國(guó)中部的大氣區(qū)域,可以發(fā)現(xiàn),在專有的書(shū)本 [6]。期間,運(yùn)用日光照射降低了丙烷是必要的輔助加熱。在氣候里滿陽(yáng)光是供長(zhǎng)期,該系統(tǒng)可以完全從太陽(yáng)能派生熱量。使用太陽(yáng)能集熱器濃縮在這樣的氣候?qū)⒃试S較高,因此更高性能的鍋爐壓力。在冷卻系統(tǒng)的運(yùn)行性能、組件包括鍋爐和冷凝器可相應(yīng)的解決方法。</p><p>　　成本-效益的估計(jì)這個(gè)系統(tǒng)相比傳統(tǒng)的蒸氣壓縮系統(tǒng)了。資本成本的兩種類型的系統(tǒng)中表

19、4。圖6說(shuō)明操作行為,為該系統(tǒng)的典型。操作參數(shù)對(duì)三種測(cè)試見(jiàn)表3。</p><p>　　不同的操作參數(shù)的設(shè)計(jì)參數(shù)。結(jié)合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)情況鍋爐、冷凝器,蒸發(fā)器壓力和溫度下允許更高性能比。冷卻能力與性能可以延長(zhǎng)越來(lái)越熱空氣進(jìn)氣溫度,這將導(dǎo)致更高的蒸發(fā)器的壓力和溫度。</p><p><b>　　圖6 穩(wěn)態(tài)檢測(cè)</b></p><p><b>

20、　　圖7 關(guān)閉</b></p><p>　　這兩種制度相比,在30年內(nèi)的預(yù)期壽命器冷卻系統(tǒng)進(jìn)行了介紹。經(jīng)費(fèi)的6%pa是必需用于購(gòu)買的設(shè)備。在蒸氣壓縮系統(tǒng)預(yù)計(jì)壽命在15年,因此急需一個(gè)置換在30年的時(shí)期。每年有600小時(shí)的運(yùn)行時(shí)間。每年的能量和維護(hù)成本為每一種類型的系統(tǒng)表5給出。推冷卻系統(tǒng)被認(rèn)為沒(méi)有維護(hù)的需求,而兩種服務(wù)蒸氣壓縮系統(tǒng)所必需的。</p><p>　　表4設(shè)備采購(gòu)成本

21、超過(guò)30年的時(shí)期</p><p><b>　　表5年度的運(yùn)行成本</b></p><p>　　設(shè)備運(yùn)行壽命為系統(tǒng)的成本,包括在表6費(fèi)用在第15年,假設(shè)的蒸氣壓縮系統(tǒng)壽命。它可以從表6,在這壽命30年冷卻系統(tǒng)成本比同等蒸氣壓縮系統(tǒng)。時(shí)間推遲為33年的冷卻系統(tǒng)。</p><p><b>　　第四章 結(jié)論</b></p&g

22、t;<p>　　這是一個(gè)冷卻系統(tǒng)幾乎完全由太陽(yáng)能供電,里面沒(méi)有移動(dòng)部件已經(jīng)成功的測(cè)試在英國(guó)的氣候。一些有效成分是必要的輔助電路,如冷卻水電路和熱水電路。水具有零破壞臭氧層和全球變暖的潛力,已被用作制冷劑,允許蒸發(fā)溫度接近0℃。從一個(gè)操作角度看,被動(dòng)太陽(yáng)能器冷卻具有很多優(yōu)點(diǎn)在傳統(tǒng)的蒸氣壓縮制冷包括：</p><p><b>　　壽命的時(shí)間很長(zhǎng)時(shí)間</b></p>&

23、lt;p><b>　　壽命的最少的維護(hù)</b></p><p><b>　　要求低風(fēng)險(xiǎn)的崩潰</b></p><p>　　沒(méi)有相關(guān)的噪音和振動(dòng)</p><p>　　表6 壽命內(nèi)的設(shè)備和運(yùn)行費(fèi)用</p><p>　　從環(huán)境角度來(lái)看,被動(dòng)太陽(yáng)能器冷卻有許多優(yōu)勢(shì)比常規(guī)蒸汽壓縮制冷包括：</p&

24、gt;<p>　　能夠操作使用范圍廣泛,包括那些沒(méi)有關(guān)聯(lián)面向環(huán)境影響等</p><p>　　用干凈的太陽(yáng)能而非化石燃料的派生的電力</p><p>　　潛在的長(zhǎng)壽命,從而否定的要求定期更換,從而節(jié)約材料</p><p>　　冷卻系統(tǒng)的安裝在英國(guó),也有一些相關(guān)等弊端：</p><p>　　低績(jī)效與用蒸氣壓縮系統(tǒng)</p>

25、<p>　　利用水作為制冷劑具有大的量,因此需要大的管道尺寸</p><p>　　利用水作為制冷劑,在sub-atmospheric壓力,給潛在的空氣滲透</p><p>　　很少可靠性的太陽(yáng)能資源</p><p><b>　　大熱的慣性</b></p><p>　　這個(gè)系統(tǒng)之間的成本-收益分析和傳統(tǒng)的蒸氣

26、壓縮系統(tǒng)表明了壽命時(shí)間約33年，在資本成本的降低只要是可以增強(qiáng)商業(yè)可行性。</p><p>　　一個(gè)活躍的太陽(yáng)能器系統(tǒng)已經(jīng)被設(shè)計(jì)和建造。該系統(tǒng)運(yùn)行的常規(guī)彈射制冷循環(huán)使用輸液泵為冷凍。正戊烷:作為制冷劑。最初的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試證實(shí)了他們的能力-25℃蒸發(fā)溫度低。這個(gè)單位正在進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)在南歐應(yīng)對(duì)氣候變化的測(cè)試。</p><p>　　另一個(gè)活躍的太陽(yáng)能器系統(tǒng)正在設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)將利用太陽(yáng)能集熱器集中拋物線槽