低濃度溶液除濕熱泵驅(qū)動空調(diào)系統(tǒng)的研究.pdf

1、日漸普及的傳統(tǒng)制冷空調(diào)系統(tǒng)帶給人們更好的生活條件，但同時(shí)也帶來很多新的社會問題:能源消耗嚴(yán)重、舒適性不佳、威脅電網(wǎng)安全、污染環(huán)境等。為了解決傳統(tǒng)制冷空調(diào)系統(tǒng)的不足，孕育出溶液除濕空調(diào)系統(tǒng)，其中溶液除濕裝置與熱泵系統(tǒng)新結(jié)合的復(fù)合式空調(diào)系統(tǒng)具有運(yùn)行穩(wěn)定可靠、高效節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，能夠給人們提供一個(gè)美好舒適的生活環(huán)境，現(xiàn)在已經(jīng)成為空調(diào)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。本文搭建了溶液除濕熱泵驅(qū)動空調(diào)(HPLD)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺，以低濃度LiCl溶液作為除濕溶液，對機(jī)組

2、的除濕性能、再生性能和系統(tǒng)性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)與理論研究。
　　首先，本文對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作流程和特點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。系統(tǒng)工作流程包括:溶液循環(huán)流程、制冷劑循環(huán)流程和空氣循環(huán)流程，其中溶液循環(huán)流程包括自循環(huán)和級間循環(huán)，能夠有效的減少除濕溶液和再生溶液的熱量交換頻率，強(qiáng)化了除濕效果，提高了系統(tǒng)性能;熱泵系統(tǒng)采用空氣和溶液共同處理冷凝熱的雙冷凝器結(jié)構(gòu)，能夠充分有效利用冷凝熱，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)熱量的動態(tài)匹配;對系統(tǒng)主要部件和測量儀器進(jìn)行了介紹說明。<

3、br>　　其次，本文對低溫低濃度溶液的除濕性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究和理論分析。進(jìn)行了低溫低濃度溶液除濕性能的實(shí)驗(yàn)研究，所涉及的溶液濃度范圍為18.37％～28.01％，溶液溫度范圍為9.4℃～23.2℃;建立除濕過程傳熱傳質(zhì)數(shù)學(xué)模型，擬合出低溫低濃度溶液除濕過程的傳熱傳質(zhì)系數(shù)關(guān)聯(lián)式;利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證數(shù)學(xué)模型和傳熱傳質(zhì)系數(shù)關(guān)聯(lián)式在低溫低濃度溶液除濕過程的準(zhǔn)確性和適用性，最后利用驗(yàn)證后的數(shù)學(xué)模型分析溶液和空氣各參數(shù)對除濕過程除濕量、傳熱傳質(zhì)系數(shù)、除

4、濕效率和濕阻的影響。
　　而后，本文對利用冷凝熱實(shí)現(xiàn)低濃度溶液再生過程的傳熱傳質(zhì)特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究與理論分析。進(jìn)行低濃度溶液再生性能實(shí)驗(yàn)研究，所涉及的溶液濃度范圍為18.51％～28.17％，溶液溫度范圍為37.8℃～47.9℃;建立再生過程傳熱傳質(zhì)數(shù)數(shù)學(xué)模型，擬合出傳熱傳質(zhì)系數(shù)關(guān)聯(lián)式;驗(yàn)證數(shù)學(xué)模型和傳熱傳質(zhì)系數(shù)在冷凝熱利用低濃度溶液再生過程的適用性和準(zhǔn)確性;利用驗(yàn)證后的數(shù)學(xué)模型研究再生器溶液和空氣進(jìn)口參數(shù)對再生量、溶液出口溫度和傳

5、熱傳質(zhì)系數(shù)的影響;最后通過模型計(jì)算分析不同冷凝熱處理方式和溶液濃度對冷凝熱再生利用率的影響。
　　最后，本文對低濃度溶液除濕熱泵驅(qū)動空調(diào)系統(tǒng)的整體性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。采用控制單一變量的方法，重點(diǎn)研究了除濕器空氣進(jìn)口流量、除濕器溶液進(jìn)口流量、再生器空氣進(jìn)口流量、再生器溶液進(jìn)口流量、級間溶液循環(huán)流量和溶液濃度這6個(gè)系統(tǒng)可控參數(shù)對冷凝溫度、蒸發(fā)溫度、系統(tǒng)耗功、制冷量和機(jī)組能效的影響，揭示了在低濃度溶液條件下，系統(tǒng)各參數(shù)之間的動態(tài)匹配關(guān)系。