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《天津大学》 2005年
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太阳能喷射与压缩一体化制冷系统的研究

田琦  
【摘要】: 由于能源短缺、环境恶化,太阳能作为取之不尽的清洁能源越来越受到人们的重视。太阳能热驱动制冷也成为制冷、空调界关注的焦点之一。本文通过理论计算、能耗分析、实验验证等方法对太阳能喷射与压缩一体化制冷系统及其关键组成装置进行了系统的理论与实验研究。主要研究内容和结果包括以下五方面。 1.首次提出了太阳能喷射与压缩一体化制冷系统并建造了系统性能实验台。该系统应用同一种工质,将太阳能集热系统与喷射和压缩制冷系统有机的融为一体,同时应用变速技术,使系统可以在满足用户制冷需求的前提下全天候下运行。与太阳能喷射制冷系统对比研究表明:该系统具有更大的压缩比,压缩比增大约44.3%,可以在较高的冷凝温度下工作;同时性能系数更佳,在相同制冷量下,需要的太阳能集热器面积减少了约35.7%;其能源综合利用效率更高。与压缩制冷系统对比研究表明:在同样转速与工况下,具有较高的机械性能系数;在冷凝温度42℃时,系统机械性能系数比压缩制冷系统大约112%。与增压喷射系统对比研究表明:在太阳辐射充足时,该系统与用户负荷需求吻合性更好;太阳辐射不足时,一次常规能源利用效率更高。 2.利用两相流与传热学理论,首次建立了太阳能热管真空管集热器相变集热性能计算模型;并且建立实验台进行了实验研究;给出了太阳能热管真空管集热器相变集热效率方程。研究表明相变集热比单相液体集热效率更高;集热温度和流量对集热器效率影响较大。 3.在对喷射器进行气体动力学分析的基础上,将Eames的理想气体等动量变化率喷射器设计法与数值设计法相结合,并采用实际气体状态方程计算流体的热物理性质,建立了R141b为工质的喷射器实际气体等动量变化率法设计计算模型。并利用该方法设计制造了喷射器与等压法设计的喷射器进行对比研究。结果表明,在设计工况下运行时,由于新喷射器消除了常规喷射器扩散器中流体的热力学激波,计算可达到压缩比比常规喷射器增加约9.1%,实验值增加约4%,说明该设计方法设计的喷射器具有更佳的性能。 4.首次以R141b为工质在SE508压缩机上进行压缩制冷试验。对各种工况及转速下系统性能进行了研究。 5.提出了太阳辐射频率法来计算太阳能制冷系统长期制冷量及能耗。对太阳能喷射与压缩一体化制冷系统与太阳能+燃油锅炉喷射制冷系统夏季能耗分析表明:前者比后者夏季全天候供冷总能耗减少63.4%。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TB61

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
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【参考文献】
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【共引文献】
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1 毛娟;用于矿灯充电的独立光伏系统研究[D];山东科技大学;2010年
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3 樊丽花;毛细驱动太阳能喷射压缩联合制冷系统的研究[D];南京理工大学;2011年
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【同被引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前9条
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中国硕士学位论文全文数据库 前9条
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7 沈逵;被动式太阳能喷射制冷系统的研究[D];东南大学;2005年
8 刘继者;热管平板式太阳能集热器和太阳能热水系统的研究[D];天津大学;2007年
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【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 白惠峰;全天候太阳能喷射—变速压缩复迭式制冷系统特性研究及优化[D];太原理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 邵光远;以R600a为工质的船用喷射式制冷装置研究[D];大连海事大学;2012年
【二级参考文献】
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10 方承超,赵军,徐律,孙克涛,孙世波;太阳能增强型喷射式制冷系统的研究[J];太阳能学报;1994年02期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周水洪;建筑节能技术之太阳能制冷技术[J];墙材革新与建筑节能;2004年04期
2 周水洪;太阳能在制冷空调中的应用及关键技术[J];能源研究与利用;2004年03期
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6 张博,沈胜强,阿布里提·阿不都拉;太阳能喷射式制冷系统性能分析[J];太阳能学报;2001年04期
7 李自强,张博;太阳能喷射制冷系统性能改善方法分析[J];制冷与空调;2003年04期
8 李自强,沈胜强,张博;太阳能喷射制冷系统性能改善的方法分析[J];节能与环保;2003年02期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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8 陈永郑;张磊;鹿红伟;吴民安;陈坚波;周国勇;王世阳;李良;;太阳能在便携式小家电产品中的一种应用[A];中国制冷学会2009年学术年会论文集[C];2009年
9 苑金芳;李红;;太阳能+热泵热水工程节能分析[A];土木建筑学术文库(第13卷)[C];2010年
10 赵耀;葛天舒;代彦军;;太阳能再生式连续除湿换热器的试验研究[A];走中国创造之路——2011中国制冷学会学术年会论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 周春玲;皇明跨品牌领养太阳能“孤儿”[N];经济参考报;2005年
2 周青松姜玉涛;中国太阳能秋交会将现身今年经洽会[N];常州日报;2008年
3 陈曙辉 编译;德国面临太阳能组件短缺[N];中国贸易报;2009年
4 本报记者 霍霞;探访北京首座太阳能大厦[N];北京科技报;2004年
5 袁炎长;太阳能与墨西哥农业[N];经济日报农村版;2004年
6 本报评论员;全市倾力打造的系统工程[N];保定日报;2007年
7 马津;“五星太阳能”现代营销理念见成效[N];中国工商报;2006年
8 本报记者 杨自力 刘衍华 通讯员 主明春;“绿色环保”太阳能的推广者[N];中国经济导报;2007年
9 高海燕;铸就节能阳光伟业[N];国际商报;2006年
10 ;太阳能产业步入“科学的春天”[N];工人日报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 田琦;太阳能喷射与压缩一体化制冷系统的研究[D];天津大学;2005年
2 张博;喷射器与太阳能喷射式制冷系统研究[D];大连理工大学;2002年
3 王艳;小型高效太阳能吸收式制冷系统涡旋发生器特性研究[D];北京工业大学;2009年
4 白惠峰;全天候太阳能喷射—变速压缩复迭式制冷系统特性研究及优化[D];太原理工大学;2010年
5 张琨;可调式喷射器性能分析与过程研究[D];大连理工大学;2009年
6 王沛;遥感图像基于小波变换压缩系统的快速实现[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2000年
7 张军合;太阳能光合生物制氢系统及其光谱耦合特性研究[D];河南农业大学;2006年
8 周家斌;Ni-AlN太阳能选择性吸收涂层中频磁控溅射技术研究[D];中国地质大学(北京);2007年
9 李刚;太阳能光合细菌连续制氢试验系统研究[D];河南农业大学;2008年
10 郑慧凡;太阳能喷射/电压缩联合制冷系统性能研究[D];西安建筑科技大学;2009年
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1 黄润华;同乐太阳能企业的现存问题与发展对策[D];厦门大学;2001年
2 彭路明;新型太阳能路灯控制器设计与实现[D];新疆大学;2004年
3 张运真;太阳能吸附式制冷装置系统研究[D];河南农业大学;2005年
4 李征;光伏并网发电系统及其控制策略的研究[D];天津大学;2008年
5 陈传宝;振荡流热管的研究及其在太阳能集热器中的应用[D];华北电力大学(北京);2009年
6 刘逸;太阳能地源热泵式空调系统研究[D];大庆石油学院;2006年
7 王晓冬;太阳能烟囱数值模拟与自然通风的非线性研究[D];中南大学;2007年
8 王宇;风光互补发电控制系统的研究与开发[D];天津大学;2004年
9 孙茵茵;自适应复精度太阳跟踪平台[D];华中科技大学;2005年
10 李建霞;太阳能驱动的固体吸附式转轮制冷机的理论研究[D];长安大学;2005年
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