采用半圓腔體吸收器的線性菲涅爾集熱器及其在變效吸收式太陽能空調(diào)中應(yīng)用.pdf

1、線性菲涅爾集熱器能夠?qū)⒌湍芰髅芏鹊奶栔鄙漭椛淠芰哭D(zhuǎn)化熱能，能夠生產(chǎn)100℃~250℃的中溫?zé)嵩?，可用于?qū)動(dòng)太陽能吸收式空調(diào)機(jī)組。常見的太陽能溴化鋰空調(diào)利用單效吸收式制冷循環(huán)或雙效吸收式制冷循環(huán)工作。單效吸收式溴冷機(jī)組對(duì)熱源溫度的要求較低，熱源溫度達(dá)到85℃以上，即可驅(qū)動(dòng)機(jī)組，但當(dāng)熱源溫度繼續(xù)升高，機(jī)組的COP基本不再增大，而雙效吸收式溴冷機(jī)一般要求熱源溫度達(dá)到140℃以上，才可運(yùn)行。而實(shí)際上，菲涅爾集熱器提供的熱源溫度并不穩(wěn)定，會(huì)上下

2、波動(dòng)，或者很多時(shí)間集熱溫度處于110℃~140℃的范圍內(nèi)，雙效機(jī)組不能運(yùn)行，單效機(jī)組又不能充分利用熱源的熱量。1.n效吸收式溴化鋰制冷機(jī)能夠在在單效制冷和雙效制冷之間運(yùn)行，特別適合菲涅爾集熱器所提供的熱源，解決太陽能集熱器集熱量與太陽能空調(diào)機(jī)組需熱量之間的匹配問題。
　　本文對(duì)基于半圓形腔體吸收器的菲涅爾集熱器驅(qū)動(dòng)的太陽能1.n效吸收式空調(diào)系統(tǒng)開展研究，主要研究內(nèi)容如下：
　?。?）線性菲涅爾集熱器的光學(xué)特性研究。對(duì)集熱器鏡

3、場(chǎng)的設(shè)計(jì)方法展開研究，用數(shù)學(xué)模型計(jì)算的方法分析集熱器的各項(xiàng)光學(xué)損失，及其對(duì)集熱器光學(xué)效率的影響。再利用軟件建模進(jìn)行光學(xué)仿真，分析集熱器的聚光過程，過程中能量的變化和集熱器的腔體吸收器內(nèi)的太陽輻射能量密度分布情況。分析得到菲涅爾集熱器的光學(xué)效率為66.5％。
　?。?）菲涅爾集熱器的集熱性能分析。對(duì)集熱器所采用的半圓形腔體吸收器進(jìn)行散熱損失、熱損失系數(shù)等的分析，得出集熱器的集熱效率計(jì)算方法。然后利用Fluent建立腔體吸收器模型，模

4、擬分析腔體吸收器流動(dòng)換熱性能；通過實(shí)驗(yàn)測(cè)試菲涅爾集熱器的效率。通過數(shù)值模擬，得到腔體吸收器的熱損失系數(shù)在100℃~180℃的溫度區(qū)間內(nèi)，大小為38.99W/m2K~56.6W/m2K；輻射熱損失一直占總熱損失1/3左右的比例；工作溫度為150℃時(shí)，集熱器的集熱效率可達(dá)52.5%.
　?。?）太陽能變效吸收式空調(diào)系統(tǒng)仿真。使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對(duì)1.n效溴化鋰吸收式制冷機(jī)進(jìn)行建模，并利用TRNSYS對(duì)太陽能空調(diào)進(jìn)行仿真分析。仿真得出，菲涅

5、爾集熱器效率最高可達(dá)68.8%，最大集熱溫度約為147℃；1.n效溴化鋰吸收式制冷機(jī)的COP的大小在0.84-1.05范圍內(nèi)；太陽能空調(diào)系統(tǒng)的COP值最大可達(dá)0.53，平均值為0.41。
　?。?）太陽能光熱變效空調(diào)、發(fā)電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究。搭建利用菲涅爾中溫集熱器進(jìn)行制冷、發(fā)電的太陽能聚光集熱利用試驗(yàn)臺(tái)，在太陽輻照良好的情況下，集熱溫度可達(dá)172.5℃，集熱效率可達(dá)49.4%；采用的1.n效溴冷機(jī)，制冷量為28kW，機(jī)組COP在實(shí)際運(yùn)