太陽能噴射與蒸發(fā)耦合制冷系統(tǒng)研究.pdf

1、太陽能作為一種取之不盡的自然資源，具有安全、清潔、廉價等特性，作為理想的可再生替代資源，世界各國已經(jīng)有大量的學(xué)者開始將太陽能應(yīng)用到空調(diào)領(lǐng)域，但是太陽能制冷受到天氣因素制約，故提出太陽能噴射制冷系統(tǒng)和蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)相結(jié)合的耦合形式，并對該系統(tǒng)進(jìn)行研究。
　　本文提出太陽能噴射制冷與蒸發(fā)冷卻兩種供制冷方式結(jié)合耦合制冷系統(tǒng)，給出了噴射制冷系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備——噴射器性能計(jì)算模型，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和性能分析；建立了系統(tǒng)計(jì)算模型，研究分析了兩種方

2、式的結(jié)合機(jī)理和應(yīng)用范圍。采用壓焓圖和焓濕圖分別對太陽能噴射制冷、蒸發(fā)冷卻進(jìn)行理論分析，并對采用蒸發(fā)式冷凝器與傳統(tǒng)水冷式冷凝器的太陽能噴射制冷系統(tǒng)在這兩種冷凝方式下制冷效果進(jìn)行理論探究，分析表明，使用蒸發(fā)式冷凝器的太陽能噴射制冷系統(tǒng)，制冷量大于使用常規(guī)冷凝器的噴射制冷系統(tǒng)。太陽能不足時，可采用蒸發(fā)式冷凝器以蒸發(fā)冷卻方式直接冷卻空氣為建筑供冷。在新疆喀什地區(qū)氣候條件下，設(shè)計(jì)了太陽能噴射制冷系統(tǒng)和直接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，確定其集熱系統(tǒng)所需集熱面積、

3、循環(huán)水泵以及蓄熱水箱容積等設(shè)備參數(shù)；基于TRNSYS軟件及其建筑負(fù)荷計(jì)算模型，結(jié)合太陽能噴射與蒸發(fā)耦合制冷系統(tǒng)計(jì)算模型，模擬了三個典型日的系統(tǒng)運(yùn)行情況，并確定了如下控制策略:在太輻射弱、濕球溫度低的上午時段，即8:00-12:00時段，直接蒸發(fā)冷卻子系統(tǒng)為建筑供冷，在濕球溫度高、太陽輻射強(qiáng)的13:00-18:00時段，太陽能噴射制冷已經(jīng)滿足工作條件，用太陽能噴射制冷子系統(tǒng)為建筑供冷，此時直接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)為噴射制冷系統(tǒng)的冷凝器。對比分析建

4、筑冷負(fù)荷和耦合制冷系統(tǒng)制冷量，得出結(jié)論，在太陽能噴射制冷系統(tǒng)和直接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)配合使用，不僅解決了太陽能噴射、直接蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)由于環(huán)境因素導(dǎo)致的使用時段的限制，而且達(dá)到了最大限度的節(jié)能。直接蒸發(fā)冷卻COPm可以達(dá)到28，太陽能噴射制冷系統(tǒng)COPh最大為0.18，太陽能噴射制冷系統(tǒng)的機(jī)械性能系數(shù)COPm最大為6.3。
　　基于以上模擬分析方法，在連續(xù)三個典型氣象日下，對不同氣候條件下（干燥地區(qū)，中濕度地區(qū)，高濕度地區(qū)）太陽能噴射與蒸

5、發(fā)耦合制冷系統(tǒng)的適用性以及節(jié)能效果進(jìn)行分析。根據(jù)廣州、太原室外空氣濕球溫度確定，在設(shè)計(jì)舒適性空調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)之下，太陽能噴射與蒸發(fā)耦合制冷系統(tǒng)在廣州地區(qū)只能開啟太陽能噴射制冷模式，直接蒸發(fā)冷卻作為噴射制冷的冷凝器；在太原地區(qū)，對太陽能噴射與蒸發(fā)耦合制冷系統(tǒng)典型日的運(yùn)行進(jìn)行了模擬，8:00-11:00開啟直接蒸發(fā)冷卻為房間供冷，11:00-18:00開啟太陽能噴射制冷系統(tǒng)為房間供冷。
　　研究結(jié)果表明，給模擬建筑為層高2 m，建筑面積為5