风冷太阳能双级氨喷射制冷系统冷藏工况性能分析
毕业论文(设计)喷射式制冷系统的高级

喷射式制冷系统的高级㶲分析摘要本文采用了常规㶲分析和高级㶲分析对喷射式制冷系统进行了研究,把系统各部件的㶲损进一步分割成内源性部分、外源性部分、不可避免性部分和可避免性部分。
常规㶲分析和高级㶲分析得出了不同的系统优化次序。
常规㶲分析表明喷射器的㶲效率最低,发生器㶲效率最高,系统㶲效率为8.24%;高级㶲分析表明系统39.7%的㶲损是可以避免的,有很大的节能潜力。
关键词喷射制冷;喷射器;高级㶲分析;㶲损0前言当今制冷空调行业中占主流的蒸气压缩式制冷设备耗能巨大,其耗电量占全世界发电量的17%左右[1],在中国则占全社会电力总负荷的20%以上[2]。
利用太阳能、地热能、工业余热等低品位热能制取冷量,是提高能源的有效利用一个重要途径和实现节能减排的一个重要方法,主要形式有吸附式制冷系统、吸收式制冷系统和喷射式制冷系统。
与前两种已商业化的技术相比,喷射式制冷系统在结构,维护及适用性等方面均更具优势,但是,它的性能系数相对较低,喷射器的合理设计比较困难,严重限制了其推广应用。
为了对喷射式制冷系统进一步深入了解,本文利用热力学第二定律对其进行研究,使用高级㶲分析(advanced exergy analysis)对系统部件的㶲损(exergy destruction)进行分割,揭示系统各部件的相互联系和系统的改善潜力。
1 喷射式制冷系统喷射式制冷系统是以喷射器代替压缩机,以消耗热能作为补偿来实现制冷,主要由发生器、冷凝器、蒸发器、喷射器、节流阀和循环泵等设备组成,其系统和工作过程的温熵图如图1所示。
图1 喷射式制冷系统和温熵图为简化数学模型和理论分析,本文中对系统和部件做了一系列的简化:(1)系统是稳态,忽略换热器和管道中的压力损失和热量损失。
制冷剂为R600,在换热器的出口都是饱和状态,系统的制冷量为10kW;(2)在喷射器中,喷嘴、混合室和扩散室的各种损失分别以喷嘴效率(ηn)、混合效率(ηm)和扩散效率(ηd)来表示,工质泵用等熵效率(ηPU)来表示;(3)载冷剂在发生器的出入口分别是饱和液态水和饱和蒸汽,T7=T8=100°C,在冷凝器和蒸发器中,水为载冷剂,且T9=27°C,T10=32°C,T11=10°C,T12=15°C;(4)在㶲分析中,参考状态为T0=25°C,P0=101.41kPa[3]。
风冷太阳能双级水喷射制冷空调系统性能分析

风冷太阳能双级水喷射制冷空调系统性能分析随着全球气候变化和运行代价上升,节能减排的问题变得越来越重要。
因此,太阳能成为了越来越受关注的绿色能源。
此外,由于传统的空调系统不仅能够产生大量温室气体,而且也是最基本的耗能设备之一,因此研究更加环保且高效的空调系统是非常必要的。
本文将介绍一种基于风冷太阳能双级水喷射制冷的新型空调系统。
首先,本文将解释该系统的原理和组成部分。
然后,我们将探讨它的性能和优点,并对它的一些应用场景进行探究。
1. 系统结构和工作原理风冷太阳能双级水喷射制冷空调系统由以下主要组成部分组成:太阳能集热板、循环水泵、水箱、蒸发(冷却)器、压缩机、冷凝器、节流阀、电子膨胀阀和控制系统。
系统的工作原理如下:在太阳能集热板下方的吸附剂表面形成薄膜,当吸附剂表面从太阳能集热器中吸收到高温热量时,水会被蒸发并吸收热量。
一旦吸附剂表面达到饱和状态,压缩机将提取压缩剂并将压缩剂输送到冷凝器中。
压缩剂在冷凝器中被冷却并在凝结器中形成高压态,再通过电子膨胀阀流向蒸发器中降低压力而变成低压态。
低压态的压缩剂再次流回吸附剂表面的蒸发器继续吸收热量,以此为循环不断产生制冷效果。
这样构成的系统不仅可以发挥太阳能集热器的优惠,而且还可以最大程度地节约电费并减少环境负担,从而达到节能减排的目的。
2. 系统性能和优点a. 高效太阳能集热板和水泵的使用使得能源消耗的最低化而达到节约的目的,同时,这个系统具有很高的散热能力并能够有效地进行冷却操作。
因此,它的制冷效率比传统空调系统要高得多。
b. 环保既然这个系统采用了太阳能为能量源供应,并且没有氟里昂等有害物质排放,所以这个系统对环境保护是有显著贡献的。
c. 节能太阳能源、高效能轮机和节流阀一起,使得这个系统节省了很多电费,同时也有很低的要求(或不能)对传统空调系统进行修改的使用环境。
d. 养护简单风冷太阳能双级水喷射制冷空调系统的维护和养护工作非常简单。
由于不需要氟里昂等化学制剂,所以不需要太多的维护和修复。
太阳能喷射制冷系统冷凝器结构优化

太阳能喷射制冷系统冷凝器结构优化随着环保意识的不断提高,太阳能发电作为一种清洁、可再生的能源,得到越来越广泛的应用。
然而,太阳能发电系统中的制冷系统对环境的影响也不容忽视。
因此,在太阳能系统中使用喷射制冷技术,成为了降低能耗、减少环境污染的重要方法。
在喷射制冷系统中,冷凝器是一个重要的组成部分,其结构优化可以进一步提高制冷性能和降低成本。
一、太阳能喷射制冷系统基本原理喷射制冷技术是一种新型的制冷方式,它通过不同介质之间的混合来实现制冷功能。
太阳能喷射制冷系统利用太阳能电池板发电,将电能转化为机械能。
当机械能传导至喷射器时,从蒸发器中的低温介质与喷射器中的高温介质相混合,产生一种动量传递作用,使得混合后的介质在扩散管中急速扩散,并在蒸发器中产生低温部分与高温部分的混合。
因高温介质分子速度更快,达到蒸发器中后,能迅速和低温介质相碰撞,使低温介质温度进一步下降,从而达到制冷效果。
整个系统可以分为三个部分:压缩机、喷射器和蒸发器。
其中,喷射器是整个系统中的关键部分,其性能对整个系统的制冷效率和能源消耗都有着决定性的影响。
二、太阳能喷射制冷系统中冷凝器的意义与结构优化冷凝器是喷射式制冷系统中能量转移的重要装置,冷凝器的工作状态不仅影响整个制冷系统的效率,而且会直接影响到制冷系统的成本和能耗。
在喷射制冷系统中,制冷介质的循环是通过冷凝器完成的。
通过对冷凝器结构的优化,可以提高冷凝器的制冷效率和使用寿命,降低系统的运行成本和使用维护费用。
为了提高冷凝器的制冷效率,在设计中要充分考虑几个因素。
首先,要保证冷凝器的导热性能。
太阳能喷射制冷系统是典型的光热转换系统,它需要充分利用太阳光的能量完成制冷工作。
因此,冷凝器需要具备优异的导热性能,以充分利用太阳能的光热特性,将冷凝器中的热量传递给太阳能电池板并进行光热转换。
其次,要保证冷凝器的湿度控制能力。
在喷射制冷系统中,传热效率受到环境湿度的影响较大,因此,在冷凝器的设计中,需要充分考虑湿度控制。
太阳能制冷技术的研究现状和存在的问题

在国外,太阳能制冷技术的研究和应用已经相对成熟。一些发达国家在太阳能制冷技术的研发和产业化方面处于 领先地位,如美国、欧洲和日本等地区。这些国家的研究重点主要集中在提高太阳能制冷系统的能效、降低成本 以及优化系统设计等方面,为全球太阳能制冷技术的发展做出了重要贡献。
技术优缺点分析
技术优点
技术特点
无需使用工质,环保节能,但吸 附剂的再生需要消耗大量能源,
且吸附剂的寿命有限。
应用场景
适用于有充足太阳能资源的地区, 可应用于小型建筑、家用空调等
领域。
太阳能除湿式制冷技术
原理
利用太阳能集热器加热空气,通过除湿过程降低空气湿度,再通 过蒸发冷却过程产生冷气,实现制冷效果。
技术特点
无需使用工质,结构简单,但除湿过程中需要消耗大量能源,且制 冷效率较低。
环保意识不强
虽然太阳能是一种清洁能源,但部分公众对环保 意识不强,对太阳能制冷技术的接受程度有限。
05 解决方案和发展建议
技术创新和研发方向
01
02
03
04
高效太阳能吸收器
研发高效、低成本的太阳能吸 收器是关键,以提高光热转换
效率。
热能储存技术
研究热能储存材料和技术,实 现太阳能在非日照时间的利用
太阳能制冷技术的研究现状和存在 的问
目录
• 引言 • 太阳能制冷技术原理 • 太阳能制冷技术研究现状 • 太阳能制冷技术存在的问题 • 解决方案和发展建议 • 结论
01 引言
背景介绍
1
太阳能是一种清洁、可再生的能源,随着全球能 源危机和环境问题日益严重,太阳能制冷技术的 研究和应用逐渐受到关注。
能收回投资成本。
运营维护成本
氨制冷单机和双级压缩机使用工况

氨制冷单机和双级压缩机使用工况在工业生产和商业领域,氨制冷单机和双级压缩机的使用工况是非常重要的话题。
这两种制冷设备在供给冷却系统中起着至关重要的作用,掌握其使用工况可以帮助我们更好地理解和掌握制冷技术。
氨制冷单机是一种利用氨作为制冷剂的单级压缩机制冷设备。
它通过压缩机将低温低压的氨气体加压成高温高压气体,然后通过冷凝器使其冷凝成高温高压液体,再通过节流装置降压成低温低压液氨,通过蒸发器完成制冷循环过程。
而双级压缩机则是将氨气先通过一级压缩机进行初压缩,然后再经过一次冷凝、再通过二级压缩机再次压缩,从而达到更低的温度和更高的压力。
这两种制冷设备在使用工况上有很大的差异。
氨制冷单机的使用工况更为简单,因为它是单级压缩机,没有两级压缩的复杂过程。
在使用工况上,需要着重关注单机的制冷量、制冷效率以及运行稳定性。
制冷量是指单位时间内制冷设备所能制冷的量,制冷效率则是指单位制冷量所需消耗的能量。
而运行稳定性则是指制冷设备在长时间运行过程中的稳定性能。
这些都是衡量氨制冷单机使用工况的重要指标。
而双级压缩机的使用工况则更为复杂。
需要考虑的是两级压缩机的协同工作问题。
因为双级压缩机有两个压缩级,需要确保两级压缩机的配合良好,才能实现更低的温度和更高的压力。
还需要重点关注不同压缩级的压缩比和冷凝温度。
压缩比是指压缩机在压缩过程中的压缩比例,而冷凝温度则是指氨气在冷凝器中冷凝的温度。
这些因素都会直接影响双级压缩机的制冷效果和稳定性。
在实际工程应用中,要根据具体的制冷需求来选择合适的氨制冷设备。
对于一些制冷量较小、要求不是特别苛刻的场合,氨制冷单机可能更为适用。
而一些制冷量大、对温度和压力要求更高的场合,则需要考虑双级压缩机。
对于使用工况的掌握和应用,需要根据具体情况进行合理选择。
总结来说,氨制冷单机和双级压缩机的使用工况是制冷技术中的重要内容。
在实际应用中,需要充分理解其工作原理、关键参数以及选择原则,才能更好地应用在实际工程中。
基于_分析的太阳能喷射制冷系统运行参数优化

基于火用分析的太阳能喷射制冷系统运行参数优化白惠峰田琦王增长太原理工大学环境科学与工程学院摘要:火用分析是用来分析制冷系统性能的一种工具。
本文分析基于下列假设:太阳辐射为750W/m2,制冷量为10kW,采用R141b作制冷剂,周围环境温度为31℃。
对太阳能喷射制冷系统火用分析结果表明,不可逆损失产生于各个部件,随运行温度而变化。
其他条件不变时,系统火用效率随着蒸发温度的升高而升高,随着冷凝温度的升高而降低。
在一定的蒸发、冷凝温度下,火用效率最大时,可以得到最佳发生温度。
关键词:太阳能喷射制冷火用分析运行参数优化OptimizationofOperatingParametersofaSolarEjectorRefrigerationSystemonExergyAnalysisBAIHui-feng,TIANQi,WANGZeng-zhangCollegeofEnvironmentalEngineering,TaiyuanUniversityofTechnologyAbstract:Exergyanalysisisusedasatooltoanalyzetheperformanceofarefrigerationcycle.Theanalysisisbasedonthefollowingconditions:asolarradiationof750W/m2,acoolingcapacityof10kW,R141bastherefrigerantintherefrigerationcycleandambienttemperatureof31℃asthereferencetemperature.Theexergyanalysisresultsofthesolarejectorrefrigerationsystemshowthatirreversibilitiesoccuramongallcomponentsanddependontheoperatingtemperatures.Theexergyefficiencyincreaseswiththecondensationtemperaturedecreasingortheevaporationtemperatureincreasing.Theoptimumgeneratingtemperatureisobtainedforaspecificevaporationtemperatureandaspecificcondensationtemperaturewhenthesystemexergyefficiencyismaximized.Keywords:solarenergy,ejectorcooling,exergyanalysis,operatingparameters,optimization文章编号:1003-0344(2008)04-026-4收稿日期:2008-2-27作者简介:白惠峰(1970 ̄),男,博士,教授级高级工程师;太原市迎泽西大街79号太原理工大学环境学院(030024);E-mail:tqfyj@sohu.com基金项目:山西省自然科学资金(No.2007011065)、山西省教育厅高新技术项目(No.2007305)及太原市科委项目0引言基于热力学第一定律的能量平衡不能提供系统内部损失的详细信息。
太阳能喷射制冷系统应用性能模拟

太阳能喷射制冷系统应用性能模拟薛相美【摘要】建立了太阳能喷射制冷系统性能分析模型,结合上海地区典型气象日气象条件,研究了太阳能喷射制冷系统在上海地区的动态性能及其应用的可行性.计算并分析了喷射子循环性能系数、系统热效率、太阳能保证率等逐时变化情况,分析了不同类型集热器对系统的影响.结果表明系统热效率、太阳能保证率等性能参数受气温、太阳能辐射强度等气象条件影响显著.一天中喷射子循环性能系数维持在0.5以上、8至14时太阳能保证率处于40%以上,表明可以通过增加集热器面积来满足用户要求,因此太阳能喷射制冷系统的应用其热力性能是可靠的,经济上是可行的.此外,研究表明集热器的类型对太阳能喷射制冷系统性能也有较大影响.【期刊名称】《制冷》【年(卷),期】2013(032)002【总页数】6页(P38-43)【关键词】太阳能喷射制冷;太阳能保证率;性能;模拟【作者】薛相美【作者单位】佛山市高级技工学校,广东528200【正文语种】中文【中图分类】TK511+.3;TB6引言我国是太阳能资源大国,可利用太阳能的国土面积占2/3以上,约600万平方公里,全年平均日照时间在2200~3300小时之间,年总辐射量超过1670kW·h/m2,开发利用前景十分广阔[1]。
太阳能喷射制冷是太阳能利用的一种重要形式,其具有可利用低品位能源、结构简单、无运动部件及安装维护简单等优点,具有广阔发展前景和工程应用价值,因此受到各国研究者的关注。
已有文献结合太阳能辐射特性、气候条件等来研究太阳能喷射制冷的动态性能[2-3]。
但未见有文献根据环境变化确定冷负荷变化以及由冷负荷变化带来对系统性能的影响,因此本文将综合考虑这些因素,通过建立对太阳能喷射制冷系统性能分析模型,以环境友好工质R141b为制冷剂,选择上海这一具有代表性的城市,以研究太阳能喷射制冷在我国的可行性及应用前景。
1 系统描述太阳能喷射制冷系统如图1所示,它由两部分组成:一个是太阳能集热系统,它是喷射制冷系统驱动能源来源;另外一个是喷射制冷系统,它为用户提供冷量。
太阳能喷射式制冷系统研究

研究不足与展望
目前太阳能喷射式制冷系统的 效率还不够高,需要进一步研 究和优化,以提高其性能和稳
定性。
系统的运行受到天气和季节的 影响,需要研究如何实现储能 和热能回收,以实现系统的稳
定运行。
需要进一步研究系统的可靠性 和寿命,以及如何降低制造成 本和提高经济效益等问题。
未来研究方向包括优化系统设 计、提高性能和稳定性、降低 成本等方面,以实现太阳能喷 射式制冷系统的广泛应用和推 广。
制冷循环
通过喷射器的循环工作,实现制冷循环并降低温度。
03
太阳能喷射式制冷系统设计
系统结构设计
系统组成
太阳能喷射式制冷系统主要由集热器、蒸发器、冷凝器、压缩机和喷射器等部件组成。
工作原理
利用太阳能集热器加热工质,使其在蒸发器中蒸发,产生的蒸汽被压缩机压缩后送至冷 凝器冷凝,冷凝水在重力作用下流经喷射器,将蒸发器中的低压蒸汽吸入并混合,通过 喷射器的喷嘴高速喷出,利用蒸汽的动能将蒸发器中的热量带走,从而达到制冷效果。
02
太阳能喷射式制冷系统原理
太阳能收集原理
01
02
03
太阳能收集器
利用太阳能集热器吸收太 阳辐射能,并将其转化为 热能。
热能储存
将收集到的热能储存起来, 以备后续使用。
高效吸收
采用高效吸收涂层和优化 设计,提高太阳能吸收效 率。
热力学原理
1 2
热能转换
利用热力学第二定律,将热能转换为机械能或电 能。
根据系统的运行特性和要求,制定相应的控制策略,如温度控制、 压力控制等。
算法设计
根据控制策略,设计相应的控制算法,如PID控制算法、模糊控 制算法等。
控制系统实现
将控制算法嵌入到系统中,实现系统的自动控制和调节。
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( .c o l f e s ya dCh mia gn e ig Gu n x iest , n ig 5 0 0 , i a 2 M e h nc l 1S h o mit n e c l o Ch r En i e r , a g i v ri Na nn , 3 0 4 Chn ; . c a ia n Un y
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文献标识码 :A
P roma c ayio oa-o rdAi-o ldT - a e jco efr n e An ls naS lrp wee rcoe wos g tr s t Ee
Rerg r to y t m t f i e a i n S se wih Am m o i sRerg r n tCo d S o a e n aa f i e a ta l t r g
D 编码 :1 .99 .s .2 3 4 3 . 0 0 .3 OI 03 6  ̄i n 0 5 — 3 9 2 1. 4 0 4 s 1
风冷太阳能双级氨喷射制冷系统冷藏工况性能分析
陈洪杰 卢 苇 覃文奇 郑立星 聂 涛
( 1广西大学化学化工学 院 南宁 5 0 0 ;2广西 大学机械 工程 学院 南宁 5 0 0 ) 3 04 3 0 4 摘 要 通过建 立数学模型 ,对额 定制冷量 为94 W 的冷 藏库用风冷太 阳能双级氨喷射制 冷系统进行 了变 工况性能分析 。 .k
soewa n lz d Th erg rto a a i ftepo o e y tm ce sswi h iig o od s rg e eauea dte tr sa ay e . erf eain cp ct o r p sd s se i rae t t ersn fc l t a etmp rtr n h i y h n h o
第3 卷 第 4 2 期 21年 8 0 1 月
文章编号 :0 5 — 3 9 2 1 )4 0 3 - 5 2 3 4 3 (0 0 - 0 4 0 1பைடு நூலகம்
制 冷 学 报
J un lf e i r t n o r a o Rf g ai re o
y t 2No 4 o . . . 3
Au s.201 gu t 1
该系 统的制 冷量 随冷 藏温 度升高而 增大 ,随环境 温度升 高而减 小 ,随太 阳辐 照度增强而 增大 ;CO 的变化 规律 与制冷量 P
类似 ,其差别 是随太 阳辐照度 增强 先迅速 增大 ,但 当太 阳辐照度 增大到 一定程度 后 ,C 的变化趋 于平缓 。在正 常使用 OP 条件下 ( 冷藏温度 不低于4C,环境温 度不高于3 ℃,太 阳辐照度不低 于5 0 m  ̄ 8 0 W/ ),系统的制冷量 为63 2 k ,C 为 .- 6 W OP
0 4 - .8 。 该 系 统 能 较 好 地 与 亚 热 带 典 型 城 市 南 宁 的果 蔬 盛 产 季 节 气 候 条件 相 匹 配 。 . 2 00 7 0 关 键 词 热 工 学 ; 喷 射 式 制 冷 性 能 ; 热 力 计 算 ;太 阳能 ;氨
中图分类号 :T 6 ; 244 T 1 B 1 ¥ 1.; K5 3