太阳能吸收式制冷的工作原理
太阳能制冷文献综述
文献综述二零一二年六月文献综述太阳能制冷系统研究现状及其进展引言：在完成太阳能制冷系统研究现状及其进展的论文过程中，我参考了诸多文献，引用了它们的思想或者结论，现将其中一些比较主要的文献作为完成本文的研究依据做一个综述。
1.太阳能吸收式空调及供热综合系统太阳能吸收式空调系统主要由太阳集热器和吸收式制冷机两部分构成。
吸收式制冷的基本原理是利用两种物质所组成的二元溶液作为工质来进行的。
这两种物质在同一压强下有不同的沸点, 其中高沸点的组分称为吸收剂, 低沸点的组分称为制冷剂。
常用的吸收剂) 制冷剂组合有两种: 一种是溴化锂—水, 通常适用于大型中央空调; 另一种是水—氨, 通常适用于小型空调。
在夏季, 被集热器加热的热水首先进入储水箱, 当热水温度达到一定值时, 由储水箱向制冷机提供热媒水; 从制冷机流出并已降温的热水流回储水箱, 再由集热器加热成高温热水; 制冷机产生的冷媒水通向空调箱, 以达到制冷空调的目的。
当太阳能不足以提供高温热媒水时, 可由辅助锅炉补充热量。
在冬季, 同样先将集热器加热的热水进入储水箱,当热水温度达到一定值时, 由储水箱直接向空调箱提供热水, 以达到供热采暖的目的。
当太阳能不能够满足要求时, 也可由辅助锅炉补充热量。
在非空调采暖季节, 只要将集热器加热的热水直接通向生活用储水箱中的热交换器, 就可将储水箱中的冷水逐渐加热以供使用。
二空调及供热综合示范系统。
2.热管式真空管集热器的热性能研究热管式真空管集热器是一种新型的太阳能集热装置。
由于运用了真空技术，大幅度地降低了集热器的热损失，因而使其在高工质温度或低环境温度的运行条件下仍具有良好的热性能。
同时，由于运用了热管技术，被加热工质不直接流经真空管，因而跟普通真空管集热器比较，热管式真空管集热器还具有许多其它优点：热容量小，在瞬变的太阳辐照条件下可提高集热器输出能量；热二极管效应．当太阳辐照较低时可减少被加热工质向周围环境散热；防冻，在冬季夜间一20％时真空管本身不会冻裂；另外，系统承压高，易于安装、维修等等。
太阳能制冷技术的原理与应用
太阳能制冷技术的原理与应用一、引言随着环境问题的日益严重，人们对可再生能源的需求越来越高。
太阳能作为一种绿色、清洁的能源，受到了广泛关注。
太阳能制冷技术作为太阳能利用的重要领域之一，通过利用太阳能来提供制冷效果，具有巨大的潜力和广阔的应用前景。
二、太阳能制冷技术的原理太阳能制冷技术的原理基于热力学原理和热传递原理。
太阳能制冷系统通常由太阳能集热器、制冷机组、传热装置和控制系统等组成。
1. 太阳能集热器太阳能集热器是太阳能制冷系统的核心部件，其作用是将太阳辐射能转化为热能。
常见的太阳能集热器有平板式集热器、真空管集热器和抛物面反射器等。
太阳能集热器通过吸收太阳辐射能，将其转化为热能，提供给制冷机组进行制冷。
2. 制冷机组制冷机组是太阳能制冷系统的核心部件，其作用是将太阳能转化为制冷效果。
常见的制冷机组有吸收式制冷机和压缩式制冷机等。
制冷机组通过吸收或压缩工质，实现制冷效果，将太阳能转化为制冷能力。
3. 传热装置传热装置是太阳能制冷系统的重要组成部分，其作用是实现太阳能的传递和分配。
常见的传热装置有换热器和传热管等。
传热装置通过传递和分配太阳能，使其能够有效地被利用于制冷过程中。
4. 控制系统控制系统是太阳能制冷系统的关键部件，其作用是实现对太阳能制冷系统的控制和调节。
常见的控制系统有温度控制器和压力控制器等。
控制系统通过监测和调节制冷系统的温度和压力等参数，保证太阳能制冷系统的正常运行。
三、太阳能制冷技术的应用太阳能制冷技术具有广泛的应用领域，主要包括以下几个方面：1. 农业领域太阳能制冷技术在农业领域的应用主要体现在农产品的储存和运输过程中。
通过利用太阳能制冷系统，可以为农产品提供合适的储存环境，延长其保鲜期，减少损耗和浪费。
同时，在农产品运输过程中，太阳能制冷技术可以提供制冷效果，保证农产品的新鲜度和品质。
2. 建筑领域太阳能制冷技术在建筑领域的应用主要体现在建筑物的空调和制冷系统中。
通过利用太阳能制冷系统，可以为建筑物提供制冷效果，降低能耗和运营成本。
太阳能吸收式制冷系统设计
本科生毕业设计姓名：huxiangbao 学号：学院：专业：热能与动力工程设计题目：太阳能吸收式制冷系统的设计专题：指导教师：张辉职称：讲师2015 年6月徐州摘要制冷系统是指用人工的方法在一时间内对某物体或者空间进行冷却，降低到低于环境介质的温度，并保持这一低温状态过程的设备。
太阳能吸收式制冷系统的设计主要对太阳能溴化锂吸收式制冷系统的主要换热设备进行热力设计，设计内容包括：（1）以7kW制冷量作为设计条件，合理选择设计参数，设计太阳能吸收式制冷系统；（2）在溴化锂溶液循环和水循环计算基础上确定各换热设备的热负荷以及各介质流量；（3）对制冷系统各环节换热设备进行计算选型，其中发生器选用管壳式换热器，冷凝器选用套管式换热器，蒸发器选用空气冷却器式蒸发器，吸收预冷器与溶液热交换器选用板式换热器；（4）利用传热学等基本原理，对换热设备的换热系数进行求解，计算出各环节换热设备的换热面积，设计各换热设备的结构、尺寸、介质流速；（5）配备全玻璃真空管集热器来收集太阳光照所产生的热量，提高了对太阳能的利用效率，更好的提高了加热热源的温度，从而提高吸收式制冷系统的制冷性能，采用蓄热水箱减轻太阳光照强度不稳定性对加热热源温度的影响。
关键词: 太阳能；吸收式制冷；热力计算；换热器设计ABSTRACTThe Cooling system refers to artificial means during a time of an object or space cooling, reduced to below the ambient temperature of the medium, and maintain the low temperature process equipment.The Solar absorption refrigeration system designed primarily for the main heat exchanger Solar lithium bromide absorption refrigeration system's thermal design, design elements include:(1) The Cooling system cooling capacity as a design condition 7kW, reasonable design parameters, design of solar absorption refrigeration systems.(2) Iithium bromide solution and water cycle calculation to determine the thermal load of each heat transfer equipment, as well as on the basis of media flow.(3) The refrigeration system to calculate various aspects of heat transfer equipment selection, the choice of which generator shell and tube heat exchangers, condensers selection of tube heat exchangers, air coolers selection evaporator evaporator, absorbing Precooling with the selection of the solution heat exchanger plate heat exchanger.(4) The use of the basic principles of heat transfer, etc, on the heat transfer coefficient of heat transfer equipment are solved to calculate the various aspects of heat transfer area of heat transfer equipment, design structure, size, media flow rate of each heat transfer equipment.(5) The cooling system equipped with all-glass vacuum tube collector to collect heat generated by the sun light, improve the efficiency of solar energy utilization, better improve the heating temperature of the heat source, thereby increasing the absorption refrigeration system cooling performance, the use of thermal storage tank to reduce the sun light intensity is not affecting the stability of the temperature of the heating source.Keywords:Solar energy; Absorption refrigeration; Thermodynamic calculation; Heat exchanger design目录1 绪论 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2太阳能的利用 (2)1.2.1太阳能利用简史 (2)1.2.2太阳能利用基本方式 (2)1.3太阳能吸收式制冷原理 (2)1.4吸收式制冷分类 (3)1.4.1氨-水吸收式制冷 (3)1.4.2溴化锂吸收式制冷 (3)1.5吸收式制冷发展历史 (4)1.6吸收式制冷技术研究现状 (4)1.7溴化锂吸收式制冷系统特点 (5)1.7.1溴化锂吸收式制冷系统的优点 (5)1.7.2溴化锂吸收式制冷系统的局限性 (6)1.8本文主要研究内容 (6)2 热物性参数 (7)2.1溴化锂水溶液浓度 (7)2.2溴化锂水溶液密度 (7)2.3溴化锂水溶液比焓 (8)2.4溴化锂水溶液黏度 (8)2.5溴化锂水溶液导热系数 (8)2.6溴化锂水溶液定压热容 (8)3 热力计算 (9)3.1太阳能溴化锂吸收式制冷系统组成 (9)3.2各状态点参数选择与计算 (10)3.2.1给定参数选择 (10)3.2.2选取参数确定 (10)3.2.3各状态点数值计算 (13)3.3各设备单位热负荷计算 (14)3.4热平衡相对误差计算 (18)3.5性能指标计算 (18)3.5.1热力系数 (18)3.5.2热力完善度 (19)3.5.3热源单耗 (19)3.6各换热设备总热负荷计算 (19)3.7各工作介质流量计算 (20)3.8传热面积计算 (21)4 机组各主要部件的设计 (22)4.1太阳能集热器及蓄热水箱的设计 (22)4.2发生器的设计 (24)4.3冷凝器的设计 (27)4.4蒸发器的设计 (29)4.5吸收器的设计 (33)4.6溶液热交换器的设计 (36)4.7连接管道的选型 (38)4.8系统用泵的选型 (39)5 总结 (39)参考文献 (41)翻译部分英文原文 (43)中文译文 (52)致谢 (59)1 绪论1.1课题研究背景当今社会经济一直都处在高速发展中，世界人口数量急剧增加，人类对煤炭、石油等化石燃料的依赖性巨大，环境污染与能源危机日益严峻，能源与环境问题一直制约着国民经济的发展，中国乃至全世界已经把开发新能源与可再生能源作为国家可持续发展能源基本战略的重要组成部分。
太阳能冰箱原理
太阳能冰箱原理
太阳能冰箱运作原理简述
太阳能冰箱利用太阳能转化为电能，通过控制温度和湿度来实现冷藏和保鲜食品的目的。
其原理主要包括太阳能发电、储能和制冷系统。
首先，太阳能电池板吸收太阳能并将其转化为直流电能。
这些电能被送到电池组或储能装置中，以提供持续稳定的电力。
其次，电能通过逆变器被转换为交流电能，供给制冷系统运行。
制冷系统包括压缩机、冷凝器、蒸发器和膨胀阀。
压缩机负责将制冷剂压缩成高压气体，高压气体通过冷凝器散热并转化为高压液体。
高压液体经过膨胀阀后变成低压液体，流经蒸发器时吸收周围热量，将冷藏室内的空气温度降低。
最后，制冷循环不断循环运行，保持冰箱内部的恒温状态。
当环境温度较高时，太阳能电池板可以吸收更多的太阳能，将其转化为更多的电能供给运行制冷系统，从而提高制冷效果。
反之，当环境温度较低时，太阳能电池板的产电量可能会降低，但储能装置能提供额外电能来维持制冷系统的正常运行。
综上所述，太阳能冰箱利用太阳能转化为电能，通过制冷系统将冷空气输送到冰箱内，实现食物的冷藏和保鲜。
在环保和节能的理念下，太阳能冰箱成为一种可持续发展的冷藏设备，逐渐受到人们的关注和应用。
吸收式热泵的工作原理
吸收式热泵的工作原理引言概述：吸收式热泵是一种能够利用低温热源进行供热或供冷的能源转换设备。
它通过特殊的工作原理实现了高效能源利用和环境保护。
本文将详细介绍吸收式热泵的工作原理，并分为五个部分进行阐述。
一、基本原理1.1 吸收剂和工质吸收式热泵的基本原理是利用吸收剂和工质之间的化学反应进行热能转换。
吸收剂是一种能够吸收工质的物质，通常是一种液体，如溴化锂。
工质则是一种能够吸收热能并在低温下蒸发的物质，通常是水。
1.2 蒸发和冷凝在吸收式热泵中，工质通过蒸发和冷凝的过程实现热能的转换。
在低温热源的作用下，工质从液态转变为气态，吸收剂则从溶液中分离出来。
而在高温热源的作用下，工质从气态转变为液态，释放出吸收的热能。
1.3 吸收和释放热能吸收剂在吸收工质后会释放出热能，将其传递给高温热源。
而在低温热源的作用下，工质会吸收热能，使其蒸发并将热能带走。
通过这种方式，吸收式热泵能够将低温热源的热能转化为高温热源的热能。
二、循环过程2.1 吸收过程吸收式热泵的循环过程可以分为吸收过程和蒸发过程。
在吸收过程中，液态吸收剂与气态工质发生化学反应，形成一个稳定的溶液。
这个过程需要在低温下进行，通常在吸收器中进行。
2.2 蒸发过程在蒸发过程中，溶液中的工质被加热，从液态转变为气态。
这个过程需要在高温下进行，通常在蒸发器中进行。
在蒸发过程中，工质吸收热能，并将其带走。
2.3 冷凝和再生在冷凝过程中，气态工质被冷却，从气态转变为液态。
这个过程需要在冷凝器中进行。
冷凝过程中释放出的热能可以被利用。
再生过程是将冷凝器中的液态吸收剂再生，使其重新变为溶液，以便继续吸收工质。
三、优势和应用3.1 高效能源利用吸收式热泵能够利用低温热源进行供热或供冷，实现了能源的高效利用。
相比传统的燃煤供热方式，吸收式热泵能够节约能源消耗，减少环境污染。
3.2 环境友好吸收式热泵在工作过程中不产生二氧化碳等有害气体，对环境友好。
它可以利用太阳能、地热能等可再生能源作为低温热源，减少对化石燃料的依赖。
制冷与低温技术原理—第5章 吸收式制冷循环(氨水)
•1a-1 进入精馏塔的浓溶液被加热的过程； •1-2 浓溶液在发生段的加热汽化过程； •3’’-1’’ 提馏段的热交换过程； •1’’-5’’ 精馏段热质交换过程，含水氨蒸气浓度进一步提高； •5’’-6 冷剂氨蒸气在冷凝器中的冷凝过程； •6-6a 冷剂氨蒸气在过冷器中的过冷过程； •6a-7 6点状态的过冷液体经节流阀节流到p0 压力， 其湿蒸气达到点7状态的节流过程； •7-8 蒸发器中的蒸发过程；
4. 扩散-吸收式制冷机。
课外阅读
单级可达-30℃ 多级最低可达 -55~-60℃
qk h6 h6a h8a h8
循环系统的热平衡关系：
q0 qh q k qa q R
循环的热力系数：
q0 qh
一般热力系数的范围在0.3—0.4之间。
5.2.4 其他形式的吸收式制冷机
1. 双级氨吸收式制冷循环；
2. 复合吸收式制冷循环；
3. GAX吸收制冷循环；
5.2.2 氨水吸收式制冷循环的h-w图（含过冷器）
pk p0
2 ’’ 3 ’’ 1 ’’ 8a 8 h
5 ’’
8 ’’ ’’ 7
pk p0
2
1
1a 4 a
6 6a-7 8
’
4 8’a
w ‘a w ‘r
7’ w ‘’r
w
5.2.2 氨水吸收式制冷循环的h-w图（不含过冷器）
pk p0 2 ’’ 3 ’’ 1 ’’
5.2.2 氨水吸收式制冷循环的h-w图
氨水吸收式制冷机工作循环的热力过程：
点2状态的饱和稀溶液，由发生器引出后经历热力过程； •2-2a 发生段底部引出液在溶液热交换器中的降温过程； •2a-3 降温后的引出液的节流过程（2a和3点重合）； •3-8a’ 稀溶液进入吸收器后的吸收过程； 点4状态的浓溶液经溶液泵提升到pk压力，达到点4a状态, 升压过程其浓度和焓值均不变（点4a和4重合）。
吸收式制冷系统
吸收式制冷系统，制冷剂液态在蒸发器中吸热蒸发，所形成的蒸气被吸收剂所吸收，在此之后，吸收了制冷剂蒸气的吸收剂由溶液泵送至发生器，在发生器中被加热，而分离出制冷剂蒸气，该蒸气在冷凝器中被冷凝成液体，再经节流后进入蒸发器。
简单的说，制冷剂液态在蒸发器中吸热蒸发，所形成的蒸气被吸收剂所吸收，在此之后，吸收了制冷剂蒸气的吸收剂由溶液泵送至发生器，在发生器中被加热，而分离出制冷剂蒸气，该蒸气在冷凝器中被冷凝成液体，再经节流后进入蒸发器。
详细的说，吸收式制冷是以消耗热能，依靠液态制冷剂在蒸发器内汽化、吸热，迫使热量不断由低温传向高温的制冷技术。
是常用的制冷方法之一。
采用不同沸点且能相互溶解的两种物质所构成的二元溶液为工质(以高沸点者为吸收剂、低沸点者为制冷剂)，并利用该溶液的饱和浓度随温度与压力而变化的特点进行制冷循环。
整个制冷系统由吸收器、循环泵、发生器、冷凝器、节流阀和蒸发器等主要设备组成。
当二元溶液在发生器中受热时，其中制冷剂大量汽化成高压蒸汽与吸收剂分离。
此蒸汽进入冷凝器中被凝结为液态; 液态制冷剂经节流阀节流后进入蒸发器，在低压、低温条件下发生汽化吸取被冷却物体热量而制取低温; 形成的低压制冷剂蒸汽与来自发生器经过减压的液态吸收剂一起流入吸收器，在吸收器中被冷却，吸收剂即吸收制冷剂蒸汽重新形成二元溶液，再由循环泵送往发生器内加热，如此循环不已。
按工质不同，主要有氨-水吸收式制冷和水-溴化锂吸收式制冷两类。
吸收式制冷具有直接利用热能来制冷，耗电甚少，噪音低，安全性高，调节范围广和使用寿命长等一系列优点。
适用于有热源或有余热可供利用的某些场合。
吸收式制冷以自然存在的水或氨等为制冷剂，对环境和大气臭氧层无害；以热能为驱动能源，除了利用锅炉蒸气、燃料产生的热能外，还可以利用余热、废热、太阳能等低品位热能，在同一机组中还可以实现制冷和制热（采暖）的双重目的。
整套装置除了泵和阀件外，绝大部分是换热器，运转安静，振动小；同时，制冷机在真空状态下运行，结构简单，安全可靠，安装方便。
制冷技术第四章 吸收式制冷循环
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机组特征
制 冷 原 理 与 装 置
单效制冷机使用能源广泛， 可以采用各种工业余热， 废热，也可以采用地热、 太阳能等作为驱动热源， 在能源的综合利用和梯级 利用方面有着显著的优势。 而且具有负荷及热源自动 跟踪功能，确保机组处于 最佳运行状态。 单效制冷机的驱动热源为 低品位热源，其COP在 0.65-0.7. 如果业主具备 高品位的热源，应选择远 大直燃机或蒸汽双效制冷 机，其COP在1.31以上。
2
MLiBr /MH O MLiBr 100%
2、溶液的摩尔分数
制 冷 原 理 与 装 置
溶液中某一组分的摩尔分数为
i Ni /N1 N2 Nn 100%
ni M i / M
双组分的吸收式制冷工质对是一种二元溶 液，其摩尔分数 是以溶液中溶质的摩尔百 分数表示的。 溴化锂溶液的摩尔分数为
a qmf (qmf qmd ) r a
令 qmf qmd qmf qmd ( qmf qmd 1) r
a，则
a
r a
r
循环倍率a: 表示发生器中每产生1kg水蒸气需要 的溴化锂稀溶液的循环量 放气范围： ξ r- ξ a
三、双级与双效溴化锂吸收式循环
制 冷 原 理 与 装 置
NLiBr /( NH O NLiBr ) 100%
2
3.
制 冷 原 理 与 装 置
溶液的相平衡
(1)气液相平衡
双组分的吸收式制冷工质对气液相平 衡状态方程式为
F p, T , 0
（2）溶液的p—t图
制 冷 原 理 与 装 置
溴化锂溶液的p—t图，图中标出等质量 分数线簇，左侧的 0 线代表水的特 性，并标出了水的饱和温度 t’。
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太阳能吸收式制冷的工作原理
太阳能吸收式制冷是一种利用太阳能进行制冷的技术。
其工作原理是利用太阳能将热能转化为冷能，从而实现制冷的目的。
太阳能吸收式制冷系统由吸收器、蒸发器、冷凝器和膨胀阀等组成。
其中，吸收器是太阳能吸收的地方，蒸发器是制冷的地方，冷凝器是放热的地方，膨胀阀则是控制制冷剂流量的地方。
在太阳能吸收式制冷系统中，制冷剂首先被吸收器吸收，然后通过加热使其蒸发，从而吸收周围的热量。
接着，制冷剂进入蒸发器，通过蒸发使周围的温度降低，从而实现制冷的目的。
制冷剂在蒸发器中蒸发后，变成了气态，然后进入冷凝器，通过冷凝使其变成液态，同时放出热量。
最后，制冷剂通过膨胀阀进入吸收器，循环再次开始。
太阳能吸收式制冷系统的优点是可以利用太阳能进行制冷，不需要外部能源，同时对环境污染较小。
但是，其制冷效率较低，需要较大的面积来吸收太阳能，同时在夜间或阴天无法正常工作。
太阳能吸收式制冷是一种利用太阳能进行制冷的技术，其工作原理是利用太阳能将热能转化为冷能，从而实现制冷的目的。
虽然其制冷效率较低，但其对环境污染较小，是一种环保的制冷技术。