太阳能喷射制冷的探讨

本文首先介绍了太阳能喷射制冷的原理及特点，然后分别介绍了系统的核心部件一喷射器、复合制冷系统以及制冷剂的研究进展。通过分析认为，随着电力紧缺以及绿色建筑的兴起，喷射制冷系统COP的提高，太阳能喷射制冷系统有着广阔的应用前景。     

喷射制冷在太阳能液体除湿系统中的应用

介绍一套以太阳能液体除湿制冷为主，太阳能喷射制冷为辅的全新风空调系统，描述系统原理及流程；建立液体除湿一喷射冷却的空调实验装置；分析比较喷射制冷应用于除湿制冷中不同部位的性能及可行性；在兼顾系统效率的同时解决送风温度偏高问题；针对上海地区的气候特点，对该系统做了实验研究，在热源温度为75℃时，送风温度为19℃时，总系统COP可达0．7。     

太阳能制冷技术的应用与发展

太阳能制冷具有环保节能的优点，是当前制冷界的研究热点。本文综合介绍了各种太阳能制冷技术的原理和特点。以及一些当前最新的研制成果，并对太阳能制冷技术的发展和应用前景作了分析。     

太阳能喷射制冷系统应用性能模拟

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。     

船用喷射制冷机组的研究及发展现状

船用喷射制冷机组可以有效利用船舶上低品位热能,实现能源的节约和高效利用。简述了喷射制冷的原理,进行了热力学分析,对船用蒸汽喷射制冷机组及余热回收式喷射制冷机组的研究及发展现状进行了分析,并对太阳能等新型喷射制冷机组船用化进行了展望。     

相变材料太阳能蓄热水箱热特性实验研究

蓄热水箱是太阳能热利用系统中的关键部件之一。为提高太阳能热水系统效率,在蓄热水箱中添加Ba(OH)_2·8H_2O相变材料,在初始水温为80℃、进水温度为5℃的工况下,研究相变材料对蓄热水箱热特性的影响。结果表明:添加相变材料后,蓄热水箱的蓄热量从18.81 MJ提高至19.07 MJ,随着进口体积流量的增大,蓄热水箱混合数先减小后增大,而有效释热率先增大后减小且在3 L/min时达到峰值92.2%。相变材料的加入能够提高蓄热水箱的有效释热率,同时提高水箱的热分层特性,且位置越靠近进口改善效果越好。     

太阳能喷射制冷系统性能改善方法分析

太阳能喷射式制冷循环，以其清洁无污染，系统运行和维护简单的优点，近年来吸引了很多研究人员的关注，但系统性能系数偏低限制了它的发展。本文叙述了太阳能喷射式制冷的工作原理，并分别就太阳能集热器和喷射式制冷机，给出了它们的性能计算公式和方法，理论分析了太阳能喷射式制冷系统性能改善的方法，并给出了几种实用的方案，可大大提高系统的工作性能。在此基础上，随着太阳能热利用技术的成熟，太阳能喷射式制冷有着广阔的发展前景。     

新型压缩／喷射冰箱混合制冷循环理论及实验研究

针对双门冰箱冷冻室及冷藏室温差较大的特点,提出了一种新型压缩/喷射混合制冷循环,并加工制造了新循环冰箱,降低了冷藏室与蒸发器之间由于温差过大造成的有效能损失。以R12以及它的可能替代物R152a、R134a、R22/R152a等作为制冷剂的模拟计算结果表明:新循环性能系数COP及容积制冷量较原蒸汽压缩循环有明显提高。实验结果表明:新循环冰箱,具有明显的节能效果。     

新型太阳能增压吸收式制冷循环

提出了一个以NH3-LiNO3为工质对、压缩蒸发器出口冷剂蒸气、利用太阳能进行制冷的新循环,采用数值计算的方法对新循环的性能指数、(火用)效率、电热比和冷却水量进行了研究,计算结果表明补偿相当于0.7％～10.68％太阳能能量的电能可使热源进口温度自95℃降低16℃～22℃,新循环的性能指数在0.495～1.201之间,(火用)效率在0.245～0.122之间,冷却水流量随驱动热源进口温度的降低基本呈线性从7.24kg/s减少至3.74kg/s.克服了传统循环受限于太阳能波动的不足,具有很好的节能效益和实践价值.     

一个用太阳能驱动的新型吸收制冷循环

提出了一个由太阳能驱动的新型吸收制冷循环。论文将热变器原理用于吸收制冷,从而大大提高了吸收制冷的循环效率。详细介绍该新型循环的热力学模型,同时以一个典型的太阳日照为例,计算了新循环的性能系数（ＣＯＰ）、冷凝热、理论极限制冷温度和制冷量,并与传统循环进行了比较。结果表明,新循环不仅克服了传统循环在热源工况不稳定时将导致系统工况不稳定甚至不能工作的缺点,而且还具有更高ＣＯＰ值。     

风冷太阳能双级氨喷射制冷系统冷藏工况性能分析

通过建立数学模型,对额定制冷量为9.4kW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.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;COP的变化规律与制冷量类似,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,COP的变化趋于平缓.在正常使用条件下(冷藏温度不低于4℃,环境温度不高于38℃,太阳辐照度不低于500W/m2),系统的制冷量为6.3～26kW,COP为0.042～0.087.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.     

跨临界CO2引射制冷系统控制性能研究

本文建立了两种控制器（单通道最优控制器（SCOC）和多变量线性二次高斯控制器（LQG））以改善跨临界CO2引射制冷系统的运行效率。首先建立了SCOC,通过在线调节喷嘴喉部面积,搜索系统最优的气冷器压力;其次针对SCOC作用下制冷量不可控的缺点,设计了LQG以实现系统制冷量可调。将两种控制器分别应用于实验系统中,结果表明：SCOC能够驱使系统不断接近给系统的最优气冷器压力,给定工况下获得最大制热系数COPh为3.15,但导致系统制冷量的不可控。在LQG的作用下,气冷器压力、系统制冷量得到独立控制,显示了很好的参数跟随性,然而LQG无法保证系统的稳态运行效率。研究指出两种控制器各有优缺点,若实现满足系统负荷需求的同时保持系统最高的运行效率,需要设计结合两种算法特点的新型控制器。     

几何参数对引射器及两相流引射制冷系统性能的影响

用两相流引射器代替膨胀阀,可回收两相流引射制冷循环中高压工质的压力能,提高制冷系统效率。对以R134a为工质的两相流引射制冷系统性能进行了实验研究,分析了喷嘴喉部直径和混合室直径对R134a两相流引射器及引射制冷系统性能的影响。实验结果表明,在固定工况条件下,存在使引射比达到最大的最佳喷嘴喉部直径和混合室直径组合。在蒸发温度为3℃、冷凝温度为55℃的工况下,当喷嘴喉部直径为2.0mm、混合室直径为16mm时引射器的引射比最大。在固定工况条件下,使引射比达到最大值的喷嘴喉部直径和混合室直径的最佳组合与使系统COP达到最大值的几何参数组合并不一致。这可能是由于在引射器中产生了激波等因素引起的,其中机理尚需要进行更深入的研究。     

带外经济器的喷射节流制冷装置的研究

在传统制冷空调循环中,节流阀造成了大量能量损失。现在以喷射器代替节流阀,并配合使用外经济器来达到节能效果。通过与不同制冷循环在不同工况下的对比研究,最终确定带外经济器的喷射节流制冷循环所适合的制冷工况。     

低温储粮太阳能吸附式制冷系统研究

低温储粮是一种具有广阔应用前景及实用价值的科学储粮方法。从降低低温储粮能耗的角度出发,设计与建造了一种用于低温储粮的太阳能吸附式制冷系统。该系统主要由太阳能热水子系统、吸附式制冷机、冷却塔及风机盘管单元构成。在中央贮备粮某直属库对该系统进行了实验运行,测试分析了其热性能。实验结果表明：系统的太阳能制冷系数约为0．1～0．13,电制冷系数约为2．0～2．77。与传统的谷物冷却机相比,该太阳能吸附式制冷系统具有较大的节能优势。     

跨临界CO2两相流引射制冷系统性能实验研究

对跨临界CO2两相流引射制冷系统性能进行了实验,分析了工况及引射器几何参数对系统性能的影响,结果表明:在实验工况范围内,跨临界CO2两相流引射制冷系统制冷量和COP随气体冷却器压力的升高而升高,随气体冷却器出口温度的升高而降低。对于使用不同喉部直径喷嘴的系统,在相同工况下,引射器喷嘴喉部直径较大的系统的性能较好。对于使用不同直径混合室的系统,随着气体冷却器压力的升高,使用小直径混合室的系统COP变化较大;当气体冷却器压力较低时,使用大直径混合室的系统COP较高,而当气体冷却器压力较高时,使用小混合室直径的系统性能较好。在相同工况下,与传统跨临界CO2循环进行比较,两相流引射制冷循环系统COP最大可提高14%。     

两段式喷嘴引射器及其引射制冷系统性能实验研究

对采用两段式喷嘴引射器的两相流引射制冷系统进行了实验研究,并将两段式喷嘴的引射比及其系统COP分别与拉法尔喷嘴引射器的引射比及其系统COP进行了比较。实验结果表明：在冷凝/蒸发温度为45 ℃/1 ℃工况下,使用不同几何尺寸两段式喷嘴引射器的引射比均大于拉法尔喷嘴引射器的引射比,最大提高了约18%;使用两段式喷嘴引射器的制冷系统COP大于使用拉法尔喷嘴引射器的制冷系统COP,最大提高了约12%;在蒸发温度为1 ℃条件下,两段式喷嘴引射器及拉法尔喷嘴引射器的引射比均在冷凝温度为45 ℃时达到最大值,而在冷凝温度为50 ℃条件下,两种引射器的引射比均在蒸发温度为3 ℃时达到最大值。     

高功率储能相变冷却系统实验研究

本文针对间歇工作的高功率电子设备对冷却系统的特殊需求,研制了一种以蒸气压缩制冷循环为基础的复叠式储能相变冷却系统,理论分析了系统的工作原理和工质选择原则,模拟计算了储能器的运行特性,通过实验测量了系统启动和稳定运行时的冷却能力和运行性能。结果表明:机械泵启动时,系统压力先降低后升高,幅值为30 kPa,热源启动时,系统压力先升高后降低并维持稳定,系统的主要压降发生在冷却器中;储液器在热源启动时,能有效储存系统多余的工质,并间接控制冷却器内的相变温度和压力;储能器在系统运行过程中,满足系统换热需求并维持机械泵入口5℃的过冷度,设计合理;系统的冷却能力随运行时间逐渐降低,当平均热负荷超过10 kW时,系统能稳定运行5 min,满足课题的设计要求。