太阳能压缩-喷射二级制冷系统的系统构建与实验研究

作     者：武晓庆 

作者单位：太原理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：田琦

授予年度：2009年

学科分类：080705[工学-制冷及低温工程] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：太阳能 压缩 喷射 制冷 集热 

摘      要：社会物质财富日益增长的同时,能源危机与环境恶化的问题愈演愈烈,太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的清洁、可再生能源越来越受到人们的青睐,对于太阳能利用的研究已经成为当今世界的热点研究课题之一。本文就太阳能在制冷空调中的应用—太阳能压缩-喷射二级制冷系统进行理论与实验研究,对系统组成构建中的换热装置和集热器进行了计算、比较、选型,建立了压缩-喷射二级制冷系统中的压缩子系统和设置中间冷却器(压缩制冷采用R410A工质,喷射制冷采用R123工质)的喷射压缩制冷系统的计算模型,并搭建了测定变频空调系统制冷性能的焓差法试验台和压缩-喷射二级联合制冷实验台,通过模型计算和实验研究分析喷射器与压缩机的耦合规律,同时实验研究的结果也验证了模拟仿真的结果。主要研究内容和结果如下: 1.对太阳能压缩-喷射二级制冷系统装置进行系统构建、制造加工,搭建实验台,并对该系统进行安装调试,研究了该系统的工作特征和影响因素。本文在喷射器的结构参数已确定的情况下对发生温度、蒸发温度、以及冷凝温度对系统性能系数的影响做了分析,提出了该系统运行状况的最佳范围。 2.经过计算比较套管式发生器、中间冷却器、冷凝器和管壳式发生器、中间冷却器和冷凝器的相关参数,本文构建的太阳能压缩-喷射二级制冷系统中换热部件之发生器、冷凝器和中间冷却器均采用管壳式换热器。 3.通过模拟仿真和实验研究,论证了利用压缩机变速实现压缩-喷射二级制冷系统与压缩制冷系统转化的技术可行性。 4.经过综合比较,太阳能压缩-喷射二级制冷系统集热器选用热管真空管集热器,并通过实验验证了热管真空管集热器应用在本系统中的可行性。