吸收式制冷空调系统容量匹配设计探讨
车载吸收式制冷机冷却系统的优化设计——双箱式冷却系统的设计
吸收式制冷分析
第七章 吸收式制冷吸收式制冷是液体气化制冷的另一种形式,它和蒸气压缩式制冷一样,是利用液态制冷剂在低温低压下气化以达到制冷目的的。
所不同的是:蒸气压缩式制冷是靠消耗机械功(或电能)使热量从低温物体向高温物体转移,而吸收式制冷则依靠消耗热能来完成这种非自发过程。
第一节 吸收式制冷的基本原理一、基本原理对于吸收剂循环而言,可以将吸收器、发生器和溶液泵看作是一个“热力压缩机”,吸收器相当于压缩机的吸入侧,发生器相当于压缩机的压出侧。
吸收剂可视为将已产生制冷效应的制冷剂蒸气从循环的低压侧输送到高压侧的运载液体。
二、吸收式制冷机的热力系数蒸气压缩式制冷机用制冷系数ε评价其经济性,由于吸收式制冷机所消耗的能量主要是热能,故常以“热力系数”作为其经济性评价指标。
热力系数ζ是吸收式制冷机所获得的制冷量0φ与消耗的热量g φ之比。
gφζφ=(7-1)图7-1 吸收式与蒸气压缩式制冷循环的比较 (a )蒸气压缩式制冷循环 (b )吸收式制冷循环 (b )(a )0g a k e P φφφφφ++=+=(7-2) 00g e S S S S ∆=∆+∆+∆≥(7-3)0gegeS T T T φφφ∆=--+≥(7-4)g e e ggT T T T P T T φφ--≥- (7-5))()(000T T T T T T e g e g g --≤=φφζ (7-6)最大热力系数ζmax 为c c 0max εηζ=--=T T T T T T e ge g(7-6a)热力系数ζ与最大热力系数ζmax 之比称为热力完善度ηa ,即maxa ζηζ=(7-7)第二节 二元溶液的特性一、二元溶液的基本特性B A v v V )1(1ξξ-+=(7-8)两种液体混合前的比焓k蒸发器冷媒环境发生器热媒图7-2 吸收式制冷系统与外界的能量交换图7-3 可逆吸收式制冷循环B A h h h )1(1ξξ-+=(7-9)混合后的比焓ξξξξq h h q h h B A ∆+-+=∆+=)1(12(7-10)溴化锂与水混合,以及水与氨混合时都会放热,即混合热为负值。
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。
压缩式制冷和吸收式制冷的计算
吸收式制冷的计算1. 系统参数的确定(一) 给定参数1. 制冷量0Q制冷机的制冷量Q 。
根据用户使用冷量的情况提出。
但为了便于组织生产和选用,国内己经进行了澳化铿吸收式制冷机的系列制定工作,编制了“溴化锂吸收式制冷机的形式和基本参数”这一系列标准。
2. 冷媒水出机温度2s t冷媒水温度是根据空调或工艺的要求而纳入设计任务书中的重要技术参数。
在“溴化锂吸收式制冷机的形式和基本参数”中规定冷媒水出口温度为7℃,进口温度为12℃。
3. 冷却水进机温度w t根据我国大部分地区所能提供的冷却水条件,设计时冷却水温度定为32℃。
也可根据使用场所所能提供的条件来确定。
冷却水温度越低,制冷机热效率就越高。
但冷水温度太低,如果低于20℃,会造成溶液结晶(冷却水先进吸收器时)或造成冷剂水污染(冷却水先进入冷凝器时),所以一般掌握在32~25=w t ℃。
4. 本机组采用蒸汽作为驱动热源,根据热源情况确定蒸汽进口温度和出口温度。
(二)循环工作参数的确定1、蒸发温度0t蒸发温度是根据冷媒水出机温度2s t 选定,0t 一般要比蒸发器出口冷媒水温度低2~5℃(设=-=∆020t t t s 2~5℃)。
当冷媒水出机温度较高时,选0t ∆较大值,冷媒水出机温度较低时,选0t ∆较小值。
2、冷却水出吸收器和冷凝器的温度1w t 和2w t为了减少冷却水的消耗量,一般将吸收器和冷凝器用的冷却水串联使用。
一种串联方式是冷却水先进入吸收器后进入冷凝器(通常简称冷却水串联顺流),它的优点是吸收效果较好;另一种串联方式是冷却水先进入冷凝器后进入吸收器(简称冷却水串连逆流),其优点是可提高低压发生器的发生效果。
冷却水总温差一般为6~9℃,吸收器和冷却器热负荷比约2:1~2.4:1。
因此当冷却水并联使用时,其冷却水量之比也近似这一比例,当冷却水串联使用时,也按上述比例,考虑冷却水温升,并且根据吸收器和冷凝器热负荷计算出冷却水量确定相近似的选定数值。
浅析太阳能吸收式制冷热泵空调系统.txt
浅析太阳能吸收式制冷热泵空调系统在太阳能吸收式空调中,采用燃气辅助热源及溶液蓄能技术的制冷/热泵系统,此系统可提高太阳能全年利用率,并在满足建筑物制冷、制热需求的同时,提供生活热水。
在此基础上本文引入了一种以双效和单效耦合循环模式运行的太阳能吸收式制冷/热泵机组,提高了整个太阳能空调系统的热力系数。
1. 引言太阳能是清洁、安全、数量巨大的可再生清洁能源,每天到达地球表面的太阳能辐射能 4 为 5.57x1018MJ,相当于 190 万亿吨标准煤,约为目前全世界一次能源消费总量的 1.56x10 倍。
对世界一次能源替代趋势的研究结果表明,到 21 世纪末,太阳能将取代核能占第一位。
近年来,气候变暖、化石能源的枯竭和环境污染的加剧,日益被人们所关注,全世界都在加大对可再生能源的开发力度,太阳能空调系统成为热点之一,因常规制冷/热泵空调装置大多采用对环境有害的工质,并以消耗电力等高品位能源达到制冷目的,对环境产生的压力较大,而利用丰富的太阳能资源来驱动空调设备,是将可再生能源直接转换给终端用能设备,省去了发电过程的能源转换,对减排CO2 等温室气体和减轻环境污染有重大意义。
不过,由于到达地面的太阳能的昼夜间断性及因多云、阴雨而造成的不稳定性,给太阳能在空调制冷技术中的利用带来了间歇性和不可靠性等问题。
本文介绍的在太阳能吸收式空调制冷系统,采用燃气辅助热源,并采用溶液蓄能技术,可很好的解决上述问题并提高太阳能全年利用率。
此系统可在满足建筑物制冷、制热需求的同时,提供生活热水。
2. 系统设计及工作过程 2.1 系统组成图 1 给出了采用燃气辅助热源的太阳能吸收式空调制冷系统(以下简称太阳能吸收式空调系统)的流程图。
系统主要由太阳能平板集热器、燃气辅助加热器、热水储罐、单效吸收式制冷(热泵)机组、溶液储存罐及冷剂水储存罐等组成。
图 1 太阳能吸收式空调系统流程图 2.2 工作原理 2.2. 1 溶液蓄能溶液蓄能,即在太阳辐射能力强时,从太阳能吸收式空调系统的发生器中出来的水蒸气,在冷凝器中凝结成冷剂水,一部分直接进入蒸发器蒸发制冷,多余的冷剂水储存在冷剂水储存罐中;发生器得到的 LiBr浓溶液一部分直接进入吸收器,吸收来自蒸发器的水蒸气,另一部分富裕的浓溶液储存在浓溶液储存罐中;当无热源或热源减弱时,储存的冷剂水通过蒸发器吸热生成水蒸汽,并在吸收器中被来自储存罐的浓溶液吸收而直接制冷,将生成的稀溶液存入稀溶液储存罐中。
冷剂式空调系统设计的问题及措施
冷剂式空调系统设计的问题及措施摘要:冷剂式空调系统是家用中央空调的主要机型之一,具有系统简单、结构紧凑、节能、舒适等优点,各房间独立调节、运行,能满足不同房间不同空调负荷的要求。
自20世纪80年代诞生以来,在日本和国内市场上获得了广泛的重视和应用,众多公司都开发了类似的空调系统。
冷剂式空调系统也由单室外机、单室内机的结构逐步向多室内机甚至多室外机系统发展。
室外机压缩机容量可变,有单台变容量(如双速、变转速及其他变容技术)压缩机和两台或两台以上定容量压缩机与变容量压缩机的组合等多种型式,同时在设计中也应该注意几点问题。
关键词:冷剂式空调,系统设计Abstract: the cold air conditioning system is the agent type household central air conditioning is one of the main model, with simple system, compact structure, energy saving, comfortable and other advantages, the independent regulation, operation room, can satisfy different room of the air conditioning load of the different requirements. Since the 1980 s since birth, in Japan and the domestic market has won the wide attention and application, many companies are developing similar air conditioning system. Cold agent type air conditioning system from single, single outdoor and indoor structure gradually to a much more than even the bonnet indoor machine system development. Main compressor capacity variable, a single machine variable volume (such as double speed, variable speed and other variable let technology) and compressor with two or more than two sets of compressor and variable volume set capacity of compressor and so on the many kinds of combination type, at the same time in the design of several problems should be paid attention to.Keywords: cold agent type air-conditioner, system design1 冷剂式空调系统设备的特点和控制系统的分类1.1设备的特点1.1.1冷剂式空调系统的工作原理与普通蒸汽压缩式制冷系统相同,由压缩机、冷凝器、节流机构和蒸发器组成。
浅谈吸收式制冷技术
浅谈吸收式制冷技术作者:杨多海来源:《城市建设理论研究》2013年第27期摘要:简单回顾了吸收式制冷技术的发展背景;较详细地介绍了国内外吸收式制冷技术的研究热点,主要包括对新工质对、吸收循环、传热与传质、智能化控制方式等几方面的研究。
目前,溴化锂吸收式机组已经被广泛地应用于空调系统,本文对其在国内外的应用现状进行了详细介绍,主要包括热电冷联产、直燃型吸收式冷热水机组、蒸汽型吸收式冷水机组、热水型吸收式冷水机组、太阳能吸收式机组等。
最后对吸收式制冷技术的前景进行了展望。
关键词:吸收式制冷技术;溴化锂;节约能源;保护环境中图分类号: TB66文献标识码:A引言能源与环境是现代经济与技术发展的基础与推动力。
吸收式技术也是在能源与环境问题日益突出的情况下得以迅速发展。
吸收式制冷机组,因为能够利用廉价能源和低品位热能解决电力供应不足、不含 CFC类对臭氧层有破坏的物质,而得到广泛的推广应用。
1973 年的中东石油危机,推动了能源利用技术的发展,使利用低品位热能的吸收式热泵技术、热电冷联产技术等吸收式冷热源设备的研究,进入了实用化的开发阶段。
1987 年蒙特利尔协议签订后,由于吸收式制冷技术可采用对环境无破坏作用的天然制冷剂,它作为一种现实可行的替代制冷技术得到了进一步的发展。
氨-水工质对也随之得到了科学界的重新认识和推广应用。
在 20 世纪 90 年代,随着吸收式制冷机性能的显著提高,直燃型多效溴化锂吸收式制冷机、高效氨-水 GAX 循环吸收式制冷机,以及小型氨-水吸收式制冷机进入了商业化开发阶段。
各种吸收式机组在余热利用、总能系统和区域集中供热(冷)方面得到了进一步推广应用。
1 吸收式制冷技术的研究由于 20 世纪 70 年代世界性能源危机的影响,世界各国都十分重视吸收式制冷技术的研究。
从 1982年开始,平均每两年就专门召开一次关于吸收式制冷技术的国际会议,这也加速了吸收式制冷技术的发展。
目前,该技术的研究热点主要集中在新工质对的研究、吸收循环的研究、传热与传质的研究、智能化控制方式的研究等几方面。
氨水吸收式制冷循环的分析与改进
1996年7月Journal of Dalian University of Technology Jul.1996氨水吸收式制冷循环的分析与改进徐士鸣(大连理工大学动力工程系 116024) 袁 一(大连理工大学化工学院 116024)摘要 通过对影响氨水吸收式制冷循环因素的定性和定量分析,了解这些因素变化如何影响制冷循环的COP值,以及如何控制这些因素的变化使制冷循环的COP值达到最大;并指出完全回收制冷循环的精馏热可使循环的COP值有较大幅度的提高.其分析结果可为今后制冷系统的优化设计提供帮助.关键词:氨水;吸收制冷;循环分类号:TB6160 引 言为了保护大气的臭氧层,目前一些常用的氟利昂系列制冷剂的使用已开始受到控制,并逐渐地被禁止使用,或由其他物质的制冷剂替代.因此,在当前的世界制冷业中,一方面正在积极研究C FC的替代物质;另一方面也把注意力转到其他方式的制冷循环上.节约能源、保护环境已越来越受人们的重视,研究如何利用直接排放到大气环境中去的余热和废热,采用吸收式制冷循环进行制冷,提高吸收式制冷循环的性能系数(CO P),减小制冷设备的体积,对加快CFC代用进程、节约能源具有重要的现实意义.许多生产行业(如炼油、石油化工、化肥、食品加工、轻工纺织等)在其生产过程中,不仅需要一定的冷量,而且还有大量的低品位余热排出.如果能利用这部分排向环境中去的余热,采用吸收式制冷来满足这类企业生产时所需的冷量,就能节约大量的能源,降低生产成本.目前最为常用的吸收式制冷系统为溴化锂吸收式制冷系统和氨水吸收式制冷系统.前者制冷温度由于受到制冷剂的限制,不能低于5℃,一般仅用于空调;后者的制冷温度范围非常大(+10~-50℃),不仅可用于空调,而且更重要的是可用于0℃以下的普通制冷场合.因此,在工业余热制冷系统中,氨水吸收式制冷系统明显地优于溴化锂吸收式制冷系统.但传统的氨水吸收式制冷系统,因其系统中的设备多,体积大,钢材消耗量大,制冷循环的COP值较低,而在我国应用得不多.如何克服氨水吸收式制冷系统的缺点,提高氨水吸收式制冷系统的COP值,是在我国推广应用氨水吸收式制冷系统进行余热制冷的关键所在.国家自然科学基金资助项目 收稿日期:1995-10-31;修订日期:1996-05-10 徐士鸣:男,1957年生,副教授1 影响氨水吸收式制冷系统COP 值因素的定性分析〔1〕图1 单级氨水吸收式制冷循环流程传统的单级氨水吸收式制冷循环如图1所示.制冷循环在单位时间内每制取1kg 冷剂在发生器中所消耗的热量为q f =h ″5-h ′2+f (h ′2-h 1a )+q h(1) 按吸收式制冷循环的性能系数(COP )的定义COP =q z /(q f +3600W p )≈q z /q f(2) 由于在制冷温度一定的情况下,单位质量的冷剂制冷量q z 是一定值,要提高氨水吸收式制冷循环的CO P ,就必须降低q f .而由式(1)可知,q f 的大小是取决于系统的循环倍率f 及精馏热q h 的大小.按循环倍率的定义f =(Y ″5-Y ′a )/(Y ′r -Y ′a )(3) 由于经过精馏后的氨蒸汽浓度Y ″5是一定值(一般取Y ″5=99.8%),f 的大小取决于制冷循环中浓溶液浓度Y ′r 与稀溶液浓度Y ′a 之差ΔY(称放气范围).增大ΔY 可使循环倍率f 降低,q f 随之减少,制冷系统的COP 值增大;反之,减小ΔY,f 和q f 都将增大,使制冷循环的COP 值减小;当ΔY =0时,吸收制冷循环将无法进行.因此,ΔY 的变化对氨水吸收式制冷循环的COP 值有很大的影响,这样可通过对ΔY 影响因素的定性分析和研究,去寻找提高氨水吸收式制冷循环COP 的途径和方法.1.1 稀溶液温度t 2当制冷系统的蒸发温度t z 和冷却水温度t w 不变时,如果出发生器的稀溶液温度t 2升高,则Y ′a 减小,ΔY增大;其结果使制冷系统的循环倍率f 减小,制冷循环的COP 值增加.对于像蒸汽类的恒温热源,t 2的提高,意味着加热热源温度的提高.而对于像废气余热类的变温热源,t 2的提高,不是意味着回收热量的减少,就是意味着换热面积的增加.1.2 制冷剂蒸发温度t z当冷却水温t w 和t 2保持不变时,t z 降低,蒸发器内的蒸发压力下降,吸收器内的吸收压力也随之下降.其结果使吸收终了的溶液浓度Y ′r 降低,ΔY 减小,f 增大,制冷系统的COP降低.反之,当t z 升高时,则可改善制冷系统的COP .因此,对于利用热源温度较低的余热氨水吸收式制冷系统,在可能的情况下尽量采用直接致冷方式,减小致冷温差,以提高冷剂的蒸发温度和蒸发压力,这不仅可改善制冷系统的COP 值,更重要的是蒸发压力提高后有利于氨的吸收过程,吸收器的体积可以缩小.1.3 冷却水温t w 当t 2、t z 和冷凝器及吸收器传热温差恒定时,t w 的变化将对冷凝器和吸收器的工况产生446大连理工大学学报 第36卷 影响.当t w 降低时,冷凝温度t 1和与之相应的冷凝压力p 1也随之降低,从而使得发生器内的压力p f 也随之降低,发生终了的稀溶液浓度Y ′a 降低,ΔY增大,制冷系统的CO P 值提高.对吸收器而言,当t w 降低时,吸收终了的溶液浓度Y ′r 提高,ΔY 增大,并使q h 减小,制冷系统的性能得到改善.因此冷却水温的变化对氨水吸收式制冷循环有较大的影响.从上述对氨水吸收式制冷循环进行定性分析中可以发现,影响氨水吸收式制冷系统COP 值的主要因素有t 2、t w 、t z 和吸收压力p x .但在实际应用的制冷系统中,t z 和t w 是受外界条件所制约的.在制冷系统的设计中可以改变的仅有p x 和t 2,而提高p x 就必须设置前置式升压装置〔2〕,在很多情况下不易做到.因此,一般只能通过改变t 2来改善氨水吸收式制冷系统的COP .但提高t 2就必须提高加热热源的温度,t 2是否越高越好需进行定量计算才能分析.2 影响氨水吸收式制冷系统COP 值因素的定量分析为了深入了解上述对氨水吸收式制冷系统性能系数影响较大的因素综合变化时,对制冷循环COP 的影响,就必须对制冷循环进行热力计算.通过对这些因素的变化计算所得的制冷循环COP 值变化曲线的定量分析,可全面了解当t z 、热源温度t f (与之相对应的是t 2)、t w 同时发生变化时对氨水吸收式制冷循环COP 值的影响及COP 的变化范围,并找出相应的解决方法.制冷循环的热力计算程序按文献〔2〕所给出的氨水吸收式制冷循环热力计算方法编制,调用文献〔3〕所述的氨水溶液热力参数计算程序进行计算.计算中所用到的各参数取值为:Y ″5=99.8%;计算蒸发温度t *z =t z -Δt z ,Δt z = 2.5℃;冷凝器冷端温差Δt 1=8℃;发生器与冷凝器之间的压力降Δp f =0.01M Pa;发生终了稀溶液与恒温热源的温差Δt 2=t f -t 2=10℃;蒸发器与吸收器之间的压力降Δp z =0.03M Pa ;吸收器冷端温差Δt 3=6℃;溶液热交换器冷端温差Δt 3=10℃;精馏效率Z j =0.7;t w 分别为25℃和32℃;恒温热源温度变化范围t f =80~140℃;冷剂蒸发温度的变化范围t z =+10~-25℃.图2 t f 、t z 变化对COP 的影响 图3 t f 、t z 变化对q x 的影响图2~5分别为氨水吸收式制冷循环COP 、吸收热q x 、放气范围ΔY及精馏热q h 随t z 、t w 和447 第4期 徐士鸣等:氨水吸收式制冷循环的分析与改进448大连理工大学学报 第36卷 恒温热源温度t f变化的计算汇总曲线.从图2中可见,当t z和t w不变时,随着t f的增加,开始制冷循环的COP值迅速上升,而后逐渐减缓并出现极值,过该极值点后循环的COP值反而随t f的增加而渐渐降低.因此,对于氨水吸收式制冷循环,当制冷温度和冷却水温度一定时,并不要求出发生器的稀溶液有过高的温度.其原因是,在氨水吸收式制冷循环中氨的冷凝热与蒸发热几乎相等,热损失最大的是吸收热.从图3中可见,在上述条件下,随着t f的增加, q x开始急剧下降,而后逐渐减缓.q x下降到低点后随t f的增加有所上升,因此反映在制冷循环的COP曲线上就出现如图2中的现象.这一结论对利用余热制冷的系统尤为重要,在系统的设计中过分强调提高出发生器的稀溶液温度,会使传热温差减小,可回收利用的余热量减少或使发生器的换热面积增大,对制冷系统的设计带来不利的影响.图4 t f、t z变化对ΔY的影响 图5 t f、t z变化对q h的影响将图2与图4对照,在ΔY≤0.1范围内,随ΔY的增加制冷循环的COP值迅速上升.而在0.1≤ΔY≤0.2范围内,随ΔY的增加CO P值上升减缓,并在该区域内出现极值,然后渐渐下降.因此,过分强调增大制冷循环的ΔY是不必要的,只要0.1≤ΔY≤0.15(制冷系统的循环倍率f约在8~ 5.5范围内),制冷系统就能获得较为满意的COP值.从图2中还可看到,冷剂蒸发温度和冷却水温度对COP值的影响较大.冷剂蒸发温度越低,冷却水温度越高,出发生器的稀溶液温度也要求高,所需要的加热热源温度也相应提高,但COP值却降低.其主要原因是,当冷剂蒸发温度降低、冷却水温度提高时,q h大为增加(见图5),使制得单位质量冷剂的耗热量q f增大,CO P值减少.因此,当要求的制冷温度较低及冷却水温度又较高的情况下,就需要对传统的单级氨水吸收式制冷循环进行改进,通过采用回收精馏热的方法来提高COP值.3 回收精馏热对氨水吸收式制冷循环COP的影响如上所述,当制冷温度较低而冷却水温度又较高时,为了提高COP值就需要考虑回收精馏热.其方法为将出吸收器的浓溶液经溶液泵加压后分出一部分作为回流冷凝器或分凝器的冷却流体来回收精馏热.此时,单位质量冷剂所需的浓溶液分流量g 必须满足条件:g ≥q h /(h ′1-h 4a )(5)流经溶液热交换器的浓溶液吸热量为q r =(f -g )(h 1a -h 4a )=0.97(f -1)(h ′2-h 2a )(6) 这样,经过对发生器能量平衡计算后,得到回收精馏热后每制得1kg 冷剂在发生器内所消耗的热量为q f =h ″5-h ′2+f (h ′2-h 1a )+g (h 1a -h 4a )(7) 在上述条件下,当循环倍率f 较小时浓溶液在溶液热交换器内会发生汽化现象,这时可将溶液热交换器看作是一台二级发生器,在溶液热交换器的设计中必须考虑到浓溶液在热交换器内发生沸腾的情况.当浓溶液在溶液热交换器内发生沸腾时,出溶液热交换器的浓溶液处于汽液两相状态.组成此汽液两相的液体和气体状态点h ″1a 、h ′1a 、a ″1a 、Y ′1a 需要采用迭代计算才能确定.而当汽液两相流体进入精馏塔时,其回流冷凝器的回流比将发生变化.R 0=(Y ″5-Y ″1a )/〔(Y ″1a -Y ′1a )Z j〕(8)q h 0=h ″1a -h ″5+R 0(h ″1a -h ′1a )(9) 由上两式可知,当浓溶液在溶液热交换器内发生沸腾时,精馏热会发生变化,随之浓溶液分流量g 发生变化,流经溶液热交换器的流量(f -g )改变,出溶液热交换器的浓溶液状态发生变化,反过来又影响精馏热.因此,当浓溶液在溶液热交换器内发生沸腾时,在对精馏热进行迭代计算过程中,还需对出溶液热交换器的浓溶液状态进行迭代计算,使之收敛到某一定值.因此,当浓溶液在热交换器中发生沸腾时,出热交换器的两相流体热力参数的计算过程是一双重迭代的计算过程. 图6 回收精馏热后t f 、t z 变化对CO P 的影响图6为回收精馏热后,制冷循环COP 值随热源温度t f (或出发生器的稀溶液温度t 2)、冷剂蒸发温度t z 和冷却水温度t w 变化的曲线.从图中可见,在同一热源温度下,当其他条件不变时,COP 值均比不回收精馏热时有所提高,而且冷剂蒸发温度越低,冷却水温度越高,回收精馏热后COP 值提高得越多.这是因为制冷循环的精馏热q h 是随冷剂蒸发温度的降低,冷却水温度和出发生器稀溶液温度的提高而迅速增长(见图5).比较图2和图6,回收精馏热后COP 曲线明显高于未回收精馏热时的CO P 曲线.在所计算的范围内,回收精馏热后COP 值最大相对提高幅度为23.79%(t f =140℃,t w =32℃,t z =-15℃)和27.40%(t f =140℃,t w =25℃,t z =-25℃).由此可见,当制冷温度较低而冷却水温度较高时,回收制冷循环的精馏热对提高COP 值是非常有利的.449 第4期 徐士鸣等:氨水吸收式制冷循环的分析与改进450大连理工大学学报 第36卷 4 结 论(1)对于传统的氨水吸收式制冷循环,由于受到氨水这一制冷工质的限制,无论怎样调整制冷循环的热力参数,在正常的制冷温度和冷却水温度范围内其制冷循环的COP值不可能超过0.7.而且随着制冷温度的降低,冷却水温度的提高,COP值还要进一步降低.(2)尽管氨水吸收式制冷系统的COP值不高,但在一定的系统设计条件下还有提高其COP值的可能,尤其是对于有限热量的余热制冷系统,如何提高CO P值,使回收的单位热量能制得最多的冷量是至关重要的.(3)在氨水吸收式制冷系统的设计中应尽可能提高冷剂的蒸发温度,降低冷却水温度和冷凝温度,减少管道阻力损失,提高吸收压力,回收循环的精馏热;在此基础上选择最佳的出发生器的稀溶液温度,是氨水吸收式制冷系统最优设计的关键所在.参 考 文 献1 杨思文.氨水吸收式制冷机的基础理论和设计之七性能与流程.流体工程,1990,18(3):56~632 制冷工程设计手册编写组.制冷工程设计手册.北京:中国建筑工业出版社,1978.5843 徐士鸣,袁 一.N H3/H2O溶液热力参数表达式的推导与程序编制.流体机械,1995,23(2):55~59Analysing and improving of ammonia-water absorptionrefrigeration cycleXu Shiming Yuan Yi(Dept.o f Po wer Eng ineering,D U T) (Scho ol of Chemical Eng ineering,DU T)Abstract By analy sing the va riation of facto rs w hich affect ammo nia-w ater absorptio n re-frigeratio n cycle's COP,how to affect the cycle's COP due to the v ariatio n of the factors and how to co ntrol these factors to m ake the cycle's CO P higher a re know n.That the cycle's COP can be increased larg ely by retrieving the fractio nal distilatio n heat is pointed o ut.The results obtained can help to desig n the refrig era tion system.Key W ords:am mo nia-wa ter;a bsorptio n refrigeration;cycle。
溴化锂吸收式制冷机优化设计
溴化锂吸收式制冷机优化设计发表时间:2018-01-28T21:41:39.730Z 来源:《基层建设》2017年第32期作者:曹慧银1 许承刚2 [导读] 摘要:针对溴化锂吸收式制冷机的优化设计,提出了单目标函数优化设计的数学模型是多变量、多约束的。
对采用蒸汽型溴化锂吸收式制冷机的复杂方法的优化设计的数学模型,和VisualC++优化设计软件的应用开发。
1.青岛高校信息产业股份有限公司山东 66000;2.青岛海尔空调器有限总公司山东 66000摘要:针对溴化锂吸收式制冷机的优化设计,提出了单目标函数优化设计的数学模型是多变量、多约束的。
对采用蒸汽型溴化锂吸收式制冷机的复杂方法的优化设计的数学模型,和VisualC++优化设计软件的应用开发。
基于实际优化设计的工程实例,优化设计软件。
结果表明,经过优化设计,在保证较高的换热性能系数的前提下,溴化锂吸收式制冷机的制冷量、总传热面积大大减少,提高了冰箱的综合性能,可以提高设计效率,缩短产品开发周期。
关键词:溴化锂吸收式制冷机;优化设计;数学模型;复合形法 1前言优化设计是近年来发展起来的一门新的学科。
自从上世纪60年代开始,优化设计和计算,在设计领域技术开始关注。
优化设计提供了一个重要的工程设计科学的设计方法,使得在解决复杂设计问题,从众多的设计方案中找到可能的改进和优化设计,而这种设计方法的使用可以大大提高设计效率和设计质量。
在溴化锂吸收式制冷机的设计中,传统的方法是采用大量的查表法、作图法、经验公式和计算法,设计计算和设计工作量。
选择过程涉及温度、燃气范围、设计者选择的每个参数和客观条件等参数,每一个参数的变化都会重复这些复杂的设计和计算,给设计者带来极大的不便。
并对装置的性能直接取决于各参数之间的合理匹配。
本文将介绍溴化锂吸收式制冷机的优化设计思想,保证冷却能力的前提下,通过对溴化锂吸收式制冷机的主要操作参数和制造成本相关的经济因素分析。
合理的运行参数作为约束条件,机组的优化数学模型,并采用合理的数学方法来解决,为了提高溴化锂吸收式制冷机的综合性能,并有助于提高质量和强大的数据处理能力,设计计算的效率。
太阳能吸收式制冷系统的设计
符号 tw3
单位 ℃
计算公式 tw1+5
结果 40
2
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
冷凝器中冷却水出口温度
冷凝温度 冷凝压力 蒸发温度 蒸发压力 吸收压力 吸收器中稀溶液出口温度 发生器中浓溶液出口温度 稀溶液浓度 浓溶液浓度 溶液热交换器浓溶液出口 温度
tw2
tc PC te PE PA t2 t4 ωr ωa t8
qk
2399.74
qe
2347.24
qab
2704.16
qt
295.74
系统热平衡误差为1.5% (机组运行时热平衡误差应小于7.5%)
各换热设备总热负荷 (kW) 9
8.45 8 7 6 5 4 3 2 7.15
8.06
7.00
1
0 发生器 冷凝器 蒸发器 吸收器
0.88
溶液热交换器
六、系统的性能指标值
蓄热水箱的选型
设计要求: 保证机组在太阳辐射强度较弱甚至无太阳 光照的情况下能持续工作4小时以上 经计算: 水箱容量为7m3
选用盐城新奥源不锈钢水箱厂生产的型号为 OL-7的不锈钢保温水箱。 相关技术参数:
名称 容积 内径 外径 高度 外表层材质 保温层材质
参数
7T
2m
2.2m
2.4m
不锈钢板
聚氨酯发泡材料
基本思路
初步选型 平均温差计算 换热系数计算
所需传热面积计算
换热器结构、尺寸设计
太阳能集热器的设计
选用四季沐歌生产的全玻璃真空管U形管 太阳能集热器,型号为:SLU-1500/16 相关技术参数:
类别 内管径 外管径 管间距 长度 有效集热面积
家用空调制冷压缩机在系统中的匹配
制冷压缩机在系统中的匹配压缩机在与空调器匹配时, 在名义工况下, 压缩机排气温度和吸气温度均应控制在压缩机技术规格书要求范围之内; 压缩机技术规格书没作要求的, 压缩机排气温度应控制在93℃以下, 吸气温度控制在22℃以下;在最大运行制热(制冷)试验中, 在规定的电压范围内, 压缩机排气温度和吸气温度均应控制在压缩机技术规格书要求范围之内; 压缩机技术规格书没作要求的, 压缩机排气温度应控制在115℃以下, 吸气温度应控制在30℃以下;压缩机在各个实验工况下其压力均应小于压缩机技术规格书要求范围之内; 压缩机技术规格书没作要求的, 设计压力不应超过27kgf/cm2G,替代工质R407C的压缩机上限允许到28kgf/cm2G,而R410A的压缩机上限允许到41kgf/cm2G;使用压缩机时, 应考虑到压缩机的最大允许灌注量, 不应超过压缩机技术规格书上规定的灌注量。
技术规格书上没明确规定的, 应满足如下:对于R22: 压缩机润滑油量/整机灌注量≥0.4;油比重为0.92;对于R407C,R410A, 压缩机润滑油量/整机灌注量≥0.35;油比重为0.94;最小制冷工况时, 停室内风机运行15分钟, 观察压缩机是否有异响, 是否引起液击现象。
最小制热运行时, 停室外风机运行15分钟, 观察压缩机是否有异响, 是否引起液击现象。
家用空调器制冷系统的性能匹配制冷量是空调器最基本的性能指标,是空调器具有使用价值的基本依据,因此在系统性能匹配中具有特别重要意义。
制冷量可用焓值法量热计(简称焓差台)或平衡环境型房间量热计(简称热平衡)进行测试。
测试时要注意试验机的安装是否正确(如高度、前后左右的自由空间、导风板位置等),压力表连接是否可*(如接头是否漏气、软管是否破裂)等。
在额定制冷量测试中的一些主要性能参数的参考值如下:蒸发温度:6~9℃,一般整体式、柜式和吸顶式等偏低,挂壁式偏高冷凝温度:分体式不大于49℃,整体式不大于54℃过冷度:不小于6℃过热度:1~7℃排气温度:75~90℃,变频机在高低频时会超出该范围吸汽温度:6~15℃排气压力:1.6~2.1Mpa,整体式偏高,高能效比机偏低吸汽压力:0.45~0.6Mpa,高能效比机偏高。
吸收式制冷机的制冷系数_制冷率和火用损率优化
吸收式制冷机的制冷系数、制冷率Ξ和火用损率优化严子浚 林国星 陈丽璇(厦门大学物理系, 厦门, 361005)【摘要】提出一种不可逆吸收式制冷机模型, 导出其基本优化关系以及火用损率与制冷率和制冷系数 间的优化关系, 并作些有意义的讨论。
进一步揭示了制冷机用能过程的特点以及与火用损率有关的 各种优化性能。
所得结论可为三热源制冷机的优化设计和最佳工况选择等提供些新理论依据。
关键词: 吸收式制冷机 制冷系数 制冷率 火用损率1 引言 文献 1- 3 研究了内可逆卡诺制冷机的火用优化性能, 表明了在有限时间热力学中应 用火用概念和火用方法是很有意义的。
它不仅丰富了火用分析和有限时间热力学理论的内容, 而且促进了这两门学科的相互渗透和发展, 开拓新的边缘学科的研究。
本文将研究不可逆 吸收式制冷机的制冷系数、制冷率以及与火用损率有关的各种优化性能。
它将有助于对制 冷机用能过程特点的深入了解, 并可为三热源制冷机的开发利用及优化设计等提供些新 理论指导。
2 制冷机模型及其基本优化关系考虑一个工作于高温热源温度 T H , 制冷空间温度 T L 和环境温度 T 0 (T H > T 0 > T L ) 间的吸收式制冷机, 工质作连续流动, 与热源间存在热阻, 在三个等温过程中的温度与热 源温度不同, 分别为 T 1 , T 2 和 T 3 , 传热遵从牛顿定律, 即有= K F H (T H - T 1 ) Σ(1) (2) (3) Q H Q L = K F L (T L - T 2 ) ΣQ O = K F O (T 3 - T O ) Σ 其中 Q H 、Q L 和 Q O 分别为工质每循环从高温热源及制冷空间吸取的和放给环境的热 量, Σ 为循环周期, K 为工质与热源间的传热系数, F H 、F L 和 F O 分别为工质与 T H 、T L 和 T O 热源间的传热面积, 而总传热面积(4) F = F H + F L + F O 再考虑工质内部存在摩擦、涡流等不可逆因素, 因而工质进行的循环是不可逆的。
空调用冷水机组部分负荷性能与空调系统的匹配分析
空调⽤冷⽔机组部分负荷性能与空调系统的匹配分析空调⽤冷⽔机组部分负荷性能与空调系统的匹配分析在空调⼯程中,制冷系统的设计、安装和运⾏对整个空调系统的能耗影响很⼤。
随着我国经济的快速发展,空调的使⽤⽇趋⼴泛,空调⾯积数量⼤幅度上升,各类风冷式、⽔冷式甚⾄蒸发式的冷⽔机组已经成为空调⽤冷源的主⼒军,冷⽔机组的能耗也越来越⼤,采⽤合理、科学和经济的设计、选型和运⾏⽅案,就成为降低冷⽔机组消耗的关键问题。
空调⽤冷⽔机组的全年运⾏能耗与冷⽔机组的性能有关,⽽冷⽔机组的性能主要包括全负荷性能和部分负荷性能,两者在选择和匹配冷⽔机组时均起着重要的作⽤。
由于空调系统的冷负荷总是随室外⽓象参数扰动和室内状态的改变⽽变化的,在供冷期间空调系统在部分负荷下运⾏的时间较多,所以冷⽔机组的实际运⾏过程中⼤部分时间都是处于部分负荷运⾏状态,因此冷⽔机组部分负荷时的性能对其运⾏能耗的影响是很⼤的。
研究冷⽔机组、空调系统的部分负荷特性及其相互之间的匹配关系,对于挖掘空调制冷总能系统的节能潜⼒⽆疑是⼗分重要的。
1冷⽔机组部分负荷综合性能参数在规定的名义⼯况条件下,冷⽔机组的制冷量与能耗之⽐称为冷⽔机组的能效⽐EER(Energy Efficienc y Ratio),它是标志冷⽔机组能耗的重要指标。
在上个世纪的⼋⼗年代,节能研究的重点⼀直集中在如何提⾼冷⽔机组的EER。
但是,EER所表⽰的仅仅是名义⼯况条件下的能耗。
随着系统负荷的减少,它会⼤幅度的下降。
例如某机组,在100%负荷(满负荷)时,它的EER 是3.0左右的话,当系统调节为40%附近的负荷率时,EER已经降为1.4了。
事实上,系统负荷与冷⽔机组的制冷量完全匹配的情况⼏乎是没有的。
为此,必须考虑冷⽔机组在各种负荷下综合能耗。
季节能效⽐SEER(Seasonal Energy Efficiency Rate)和由美国空调与制冷学会标准(ARI—550/590 –98)中提出的综合部分负荷性能系数IPLV(Integrate Partial Load Value)来评价不同类型冷⽔机组在整个空调季节中的综合性能,可以更准确的反映冷⽔机组的能耗。
小型制冷系统制冷匹配计算及节能研究论文
在设计阶段往往伴随着繁琐的手工计算。在样机制造和试验验证阶段,需要做大量 的试验,并结合设计人员的经验去调整,系统中每个部件的变换都要重新进行 设计计算,这不仅要消耗大量的人力物力,也将耗费很多时间,而且样机的制造周期长,开发效率较低,有时往往也不安全 为了解决手工计算和试验中存在的问题,前人对小型制冷空调系统工作原 理和特性进行了比较深入细致的研究,并逐步开发出许多能够比较准确地再现 其各部件及整体性能的计算公式和计算方法,用计算机计算代替手工计算和部分试验a本文即在此基础之上,对制冷系统各部件分别建立模型并将其耦合,在计算机上求解,实现对整个系统运行的模拟分析,这样就可以在产品设计初 期较准确地预测系统各部件及整体的工作状况(蒸发温度,冷凝温度)、工作性 能(输气量,制冷量等)及各项经济技术指标(EER等),从而可进行多方案的 比较和筛选,实现各部件的良好匹配;同时还可进行部件及系统的敏感性分析, 掌握各部件及相应的结构参数在不同工况下的变化特点和使用不同制冷剂对部 件和系统性能的影响,为控制系统提供所需参数。这样不仅省去了大量繁琐的 手工计算,而且可根据不同的需要,对制冷空调系统的各种设计参数进行优化。 以在计算机上的灵活方便地计算、比较和选择,代替或部分代替样机制造和实 验验证工作,这对于提高制冷空调系统的设计质量、改进产品性能、缩短研制 周期、降低样机研制成本和整机生产成本,具有十分重要的意义。
电冰箱吸收式制冷系统中吸收器的储液容量优化
电冰箱吸收式制冷系统中吸收器的储液容量优化近年来,随着人们对环境保护和能源节约意识的增强,电冰箱吸收式制冷系统在市场上得以广泛应用。
吸收式制冷系统以其高效的制冷效果和低能耗的特点受到了消费者的青睐。
而作为吸收式制冷系统的重要组成部分之一,吸收器的设计和储液容量的优化对系统整体性能起着至关重要的作用。
本文将探讨电冰箱吸收式制冷系统中吸收器的储液容量优化的方法和意义。
首先,我们来了解一下吸收式制冷系统的基本工作原理。
吸收式制冷系统由蒸发器、冷凝器、吸收器和发生器四个主要部分组成。
其中,吸收器是吸收式制冷系统中的重要组件之一,其主要作用是储存冷凝液(溶液)和蒸发所产生的蒸汽,以便实现冷凝液的再循环和再利用。
吸收器的储液容量优化对于吸收式制冷系统的性能和效果至关重要。
储液容量过大会导致吸收器体积增大,从而增加了系统的制冷负荷,降低了制冷效果;储液容量过小则会导致吸收器无法承载足够的冷凝液,影响了吸收系统的运行稳定性和制冷效果。
因此,为了提高电冰箱制冷系统的整体效率,我们需要对吸收器的储液容量进行优化。
优化吸收器的储液容量有以下几个方面的考虑。
首先是根据电冰箱的制冷需求确定吸收器的储液容量。
电冰箱的制冷需求与其体积、使用环境和使用频率等因素有关。
通过对这些因素进行分析和计算,确定合适的储液容量可以有效提高电冰箱的制冷效果,并降低能耗。
其次是优化吸收器的结构设计。
吸收器的结构设计直接影响到其储液容量。
通过优化吸收器的内部结构,如增加蒸汽冷凝板的数量和面积,合理布置吸收液引导板等,可以增加吸收器的吸收容积,提高其储液能力。
此外,还可以采取一些改进措施来优化吸收器的储液容量。
例如,增加吸收器的工作温度和压力,在一定范围内可以提高吸收器的储液能力;采用更高效的吸收剂,提高吸收效率,从而降低所需的储液容量;改变吸收器的运行模式,如增加吸收器的运行时间、改变吸收剂的流动方式等,都可以对储液容量进行优化。
通过以上的优化措施,可以实现吸收器储液容量的最佳化。
分析空调制冷技术及制冷系统设计要点
分析空调制冷技术及制冷系统设计要点摘要:制冷技术作为一项重要的空气调节技术,其开发和应用一直是空气调节技术的重要研究内容,也是确保有效满足相关制冷需求的关键。
在许多领域,空气调节制冷技术面临着日益增长的需求,如何更好地提高整体技术水平,加强研发力度,更好地满足多个领域的多样化需求,已成为当前空气调节制冷技术研究的重点内容。
关键词:空调制冷技术;制冷系统;设计要点1空调制冷系统概念与介绍研究人员称,近年来,中国的空调和制冷目前占全国总能耗的40%以上。
通过这些数据,我们可以看到,目前对于空调来说,在空调的众多部件中,制冷系统是最重要的,因此我们更迫切需要对其进行优化设计,使之成为当务之急。
如果能够更好地实施,那么在未来将是非常有益的。
因此,这就需要相关空调设计部门在今后的空调制冷系统设计上下功夫。
它们必须充分发挥节能优化设计的作用,使空调制冷系统的节能设计能够满足当前发展的需要,能够更好地实现可持续发展的目标,同时也为公司、为社会创造更好的经济价值和社会价值。
2空调制冷技术2.1太阳能吸附式制冷技术及应用在吸附制冷原理的指导下,太阳能被用作热源。
一般以活性炭甲醇、硅胶水等为工作物质。
在采用太阳能集热器的情况下,首先对吸附床进行加热并作为解吸制冷剂,通过加热、解吸、蒸发等环节达到降温效果。
吸收式制冷机无需移动部件,无腐蚀。
吸收式制冷机需要非常低的热源温度,可以由传统的太阳能热水系统驱动。
因此,吸收式制冷机是小型太阳能空调系统的良好选择。
吸附式空调器,特别是已投产的硅胶吸水式制冷机,对驱动热源的温度要求较低,能协调集热器的工作温度。
冷却循环由传统太阳能集热器阵列产生的热水驱动。
机组采用回质回热循环方式,在双蒸发器结构下,制冷量可连续进行。
机组制冷功率8.5kw,热力系数0.4cop,维持额定工况。
用作太阳能制冷,热水驱动温度在60°C到80°C之间。
2.2冰蓄冷技术在电力资源短缺的情况下,降低空气调节的能耗是一项重要任务。
吸收式及储冰式空调评估
政府對吸收式獎勵及優惠
一、對生產事業採購節約能源設備訂有 貸款優惠利率辦法(約比銀行基本利率 低年息2﹪),由交通銀行辦理中。 二、民營公司(民股50﹪以上)進口吸 收式冷凍機可以依法辦理投資抵減,以 減抵稅賦,其額度為5﹪(民營公司購置 節約能源設備或技術適用投資抵減辦法)
ห้องสมุดไป่ตู้
儲冰式空調系統評估
儲冰時使用設備 1、離心式空調冰水主機1200RT×2 400RT×2 2、螺旋式儲冰鹵水主機800RT×2 3、 儲冰槽總潛熱10000RT-HR 4、板式熱交換器1600RT
儲冰運轉操作模式
1、夏季白天操作模式: 離心冰水機(1200RT×2+400RT×2) 儲冰槽溶冰(50RT/HR~1500RT/HR) 最大冰水供給量4700RT/HR 4700RT/HR 2、夏季夜間操作模式: 離心冰水機(1200RT×1) 儲冰槽製冰(800RT×2 儲冰約10000RT- HR)
本案如採用吸收式空調主機系統,建議 採用蒸氣或瓦斯直燃雙效應型吸收式冰 水機(1500RT×2),並搭配電能離心式 主機(3200RT)之搭配方式來運轉。
設計條件:
1、調節部份空調噸位1500RT 2、每年平均滿載運轉之時數860HR 3、契約電力價格(夏月尖峰)213元/KW.MON 契約電力價格(非夏月尖峰)159元/KW.MON 4、流動電力價格(尖峰電費平均)1.96元/KW 5、瓦斯價格10元/NM 6、瓦斯熱焓值8600Kcal/NM 7、蒸氣鍋爐效率80%
吸收式冷凍機缺點
一、初設費用較高(主機及附屬設備較貴) 二、吸收式空調主機運轉費用除使用燃料 油之產業外,其餘無論是瓦斯或柴油 其運轉費用均較高。 三、以低硫燃料油為燃料時需克服空氣污 染問題,如以瓦斯或柴油為燃料時則運 轉成本過高往往不易回收。 四、需佔用較大機房空間及建築空間。
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大型空调设计, 一般是根据计算得出的空调峰值负荷—— — 设计负荷 来确定设备容量的;并且,一般是选择制冷量相同的几台同型号制冷机 作为空调系统的冷源。 而实际上, 制冷机经常在部分负荷下工作, 很可能 长期处于低效率运行状态,甚至可能由于负荷过低而不能启动,冷却塔 风机、 水泵也随之在低负荷下工作。解决这个问题的办法可以是小机多 台或大机配小机,但如何搭配组合更为经济合理,有必要进行分析和评 价。 以建筑物全年空调负荷的计算和统计分析的结果为基础, 可以得到 一种简单的方法,以便对设备选择方案进行简化分析,做出更合理的判 断和决策。 !@ "
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采用计算机进行容量选择的方法
用计算机实现对空调系统设备容量的选择应该包括全年气象参数、
空调负荷参数、负荷统计分析和空调系统设备运行分析等几个模块,如 图 " 所示。
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结束语
通过对全年冷负荷及制冷设备运行情况的分析, 笔者提出以下几点
建议: (! )大型空调工程的设计冷量较大,采用大容量设备可以减少设备 台数、 机房面积和设备初投资; 但考虑大量出现的低空调负荷情况, 需要 有小容量制冷机来配合。因此建议采用方案二, 即大机配小机的容量匹 配方式。 (" )中小型空调工程的设计冷量较小,采用相同型号的几台制冷机 并联使用, 既可满足空调负荷变化要求, 也增强了设备的备用性。 (F ) 对空调系统的其他设备也可用该方法进行容量选择计算和分 全年气象数据可以由经过验证的气象模型产生,也可以采用平均 年、标准年的形式构成;通过对建筑物的适当简化,考虑到建筑物的使 用,空调系统运行制度及新风取入量等情况,可以计算出全年逐时空调 冷负荷,并统计分析得出全年空调制冷设备运行时数、峰值负荷及部分 负荷时间数。 通过对制冷机运行特性的了解、全年空调负荷的统计分析,以及设 备运行能耗的计算,可初步进行制冷空调设备容量匹配设计,使其运行 更经济, 节能效果更明显。同时, 利用计算机简化的分析法, 对空调系统 制冷设备及其他设备进行容量选择, 对各种方案反复进行经济评价和论 证, 可使决策更合理、 更可靠, 从而达到节能运行的目的。 析。 如冷却塔的选配方式, 建议大容量制冷机应配小机多台冷却塔, 或大 机多风机冷却塔, 以降低电能消耗, 提高与制冷机容量的匹配性。 (I )选择和匹配制冷设备容量,应综合考虑总设计冷量、设备总台 数、各类型制冷机的容量和台数等多种因素,兼顾经济性和安全性两个 方面。一般最大容量制冷机的台数不宜少于两台。 (G )在空调制冷系统设计和设备选择过程中,不仅要参照以往的实 践经验, 还应该从动态的角度, 用经济的观点进行综合分析, 以使设计更 加合理。
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通过对这个统计方法,即全年空调冷负荷分布规律—— — 部分负荷时 间频数进行分析,可以使我们在选择制冷机时得到一些参考数据。用这 种方法比过去那种单凭经验的考虑方法更切合实际。 !@ E 设备运行能耗计算 在一年之中,由于空调系统在部分负荷下运行的时间较多,该系统 全年能耗与制冷机部分负荷下 的工作特性有关。吸收式制冷机 的制冷效率可在 !BK L !BBK 的 负荷范围内运行,在部分负荷运 行时,蒸汽耗量随负荷的降低而 减少, 如图 ! 所示。 !@ E@ ! 耗汽量计算
容量匹配方式二: 大容量机配小容量机, 加强了运行的灵活性, 减少 设备总台数和机房面积, 适应全年负荷变化的能力强, 更有利于节能。 全年空调负荷分布规律的研究与统计分析 空调负荷的大小影响制冷机的运行效率,并从而影响设备运行的能 耗。笔者根据永济热电厂吸收式制冷空调站 D 年运行的情况记录,经过 (见表 ! ) 分析, 提出了一种全年空调负荷统计方法 , 从而避免了用复杂的 空调制冷系统模型进行运行模拟。 表! 负荷百分数 O K P C 空调冷负荷时间频数 O K P !B !C "B "C EB EC FB FC CB
科技情报开发与经济 ("BBE ) 文章编号: !BBC > DBEE B# > B!"# > B"
RS$ N GTSU $VWXYHJG$XV ZT[T\X]HTVG ^ TSXVXH_
"BBE 年
第 !E 卷
第#期
收稿日期: "BBE > BF > !F
吸收式制冷空调系统容量匹配设计探讨
张国政
摘 要: 利用空调负荷全年变化规律的统计分析结果, 从节能运行的角度出发, 对吸收式 制冷空调系统容量匹配进行了初步探讨,提出了一种简化的分析方法,利用该方法可对 空调系统制冷设备及其他设备进行容量选择及经济性评价。 关键词: 大型空调设计; 吸收式制冷空调系统; 容量匹配 中图分类号: GHI"C@ ! 文献标识码: J
式中: — 实际运行负荷下的耗电量, !$ —— ;D, E ,; — 一年中每一运行负荷所用的时间, %$—— ,。 根据空调部分负荷时间频数, 即可用上面简明公式计算统计出制冷 机全年综合能耗值。对于某一空调建筑, 可以用此综合能耗值简单而直 观地分析其空调系统全年运行的经济性, 以确定设备容量的选择方案。
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张国政
吸收式制冷空调系统容量匹配设计探讨
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永济热电厂原建的 F 层综合厂房为净化空调车间, 系统设计为集中 式中央空调全风道系统, 空调制冷设计负荷为 G"H;D , 因场地无余汽, 在 制冷机选择上无法利用吸收式制冷机组,但可用电驱动式制冷机,可供 选择的方案有 F 种: 多机头活塞式制冷机组、 螺杆式制冷机组、 模块式制 冷机组。 使用哪组机型更合理,选择何种容量可使运行更经济,成为本设计 中优先考虑的问题。应用本文介绍的方法, 通过对各种机型运行特性的 反复比较和各种机型全年运行能耗的计算, 并结合车间空调负荷变化和 全年空调负荷的统计分析,利用计算机分析方法充分进行了论证,选用 了 I 台同型号标准可组合模块型制冷机组的容量匹配方式。 每台制冷量 为 !FH;D, 耗电量 F";D 。并且每台模块有两套独立的制冷压缩机系统, 即使空调负荷变 整套机组由 # 台压缩机组成。选择这种容量匹配方式, 化较大,根据变化情况制冷压缩机可自动关停,使每套制冷机组都在 从而实现了高效运行的节能目的; 并且, 机组的备 !HHJ 的效率下运行, 用性强, 也使故障率降低; 所有备件有通用性, 维修方便。 设计、 使用结果表明, 在设备初投资基本相同的情况下, 选用了模块 型制冷机组后, 不仅占地面积少, 而且运行费用最低, 从而达到了经济运 行和节能的目的。这进一步证明, 利用本文介绍的方法进行空调系统设 备的容量选择是可行的, 具有推广价值。
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