太陽(yáng)能雙效吸收式地源熱泵的性能與應(yīng)用研究.pdf

1、太陽(yáng)能吸收式系統(tǒng)利用太陽(yáng)能集熱器獲得熱量來(lái)驅(qū)動(dòng)吸收式機(jī)組進(jìn)行制冷或供熱，其利用可再生能源對(duì)建筑節(jié)能和減少碳排放有重要促進(jìn)作用。從研究到實(shí)際應(yīng)用的階段中，太陽(yáng)能吸收式系統(tǒng)的性能提升和經(jīng)濟(jì)適用性的提升是促使其發(fā)展的充分條件。本文提出了太陽(yáng)能雙效溴化鋰吸收式地源熱泵和壓縮式系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)行方案，在對(duì)槽式太陽(yáng)能集熱器和雙效溴化鋰吸收式系統(tǒng)性能實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行聯(lián)合運(yùn)行方案的能耗模擬，分析其節(jié)能性和經(jīng)濟(jì)性。具體研究?jī)?nèi)容與結(jié)論如下:
　　首先對(duì)

2、槽式太陽(yáng)能集熱器已有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了研究與分析，獲得了槽式集熱器的效率隨導(dǎo)熱油溫度與太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度兩個(gè)因素的變化。結(jié)果顯示，集熱器的集熱效率和導(dǎo)熱油出口溫度隨著太陽(yáng)能輻射強(qiáng)度的增大而增大，且集熱器的光學(xué)效率和熱損失系數(shù)分別為0.5895和0.1661。其次對(duì)雙效溴化鋰吸收式熱泵系統(tǒng)在制冷工況和熱泵工況下已有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納與分析，得到雙效溴化鋰吸收式系統(tǒng)的最高制冷系數(shù)和熱力系數(shù)分別為1.23和2.23。之后建立了太陽(yáng)能雙效吸收式地源熱

3、泵系統(tǒng)的TRNSYS模型，分析了各部分模塊的數(shù)學(xué)計(jì)算原理，輸入實(shí)驗(yàn)性能數(shù)據(jù)并對(duì)照實(shí)驗(yàn)工況進(jìn)行模擬，經(jīng)比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬值之間的最大偏差為4.71％，驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性。
　　利用TRNSYS建立的太陽(yáng)能雙效吸收式地源熱泵系統(tǒng)的仿真模型，針對(duì)太陽(yáng)能集熱器和雙效吸收式系統(tǒng)進(jìn)行了制冷工況下綜合性能的模擬計(jì)算，結(jié)果得到太陽(yáng)能吸收式地源熱泵系統(tǒng)的綜合性能系數(shù)在高溫?zé)嵩礈囟葹?80℃時(shí)達(dá)到最高，最高綜合性能系數(shù)為0.6625。在上述研究基礎(chǔ)上

4、建立了太陽(yáng)能雙效吸收式地源熱泵與壓縮式聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)模型，分析上海、廣州、北京、西安四個(gè)地區(qū)聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)在夏季運(yùn)行和全年運(yùn)行的情況，并與壓縮式機(jī)組加燃?xì)忮仩t系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行對(duì)比，分析聯(lián)合運(yùn)行系統(tǒng)的節(jié)能效益與經(jīng)濟(jì)性。
　　夏季運(yùn)行工況下，當(dāng)太陽(yáng)能吸收式機(jī)組承擔(dān)10％負(fù)荷，集熱器面積按照800W/m2設(shè)計(jì)時(shí)，上述四個(gè)地區(qū)在15年使用期限下年總費(fèi)用值最低，其與壓縮式相同運(yùn)行工況下的年總費(fèi)用比值分別為0.915、0.926、0.997、0.97

5、4，系統(tǒng)投資回收期分別為6.5年、6.6年、13年、11.5年;夏季運(yùn)行工況下集熱器單價(jià)小于500元/m2時(shí)，太陽(yáng)能吸收式機(jī)組承擔(dān)的負(fù)荷比例越大，系統(tǒng)運(yùn)行越經(jīng)濟(jì)。
　　全年運(yùn)行工況下，當(dāng)太陽(yáng)能吸收式機(jī)組承擔(dān)15％負(fù)荷，集熱器面積按照600W/m2設(shè)計(jì)時(shí)，北京和西安在15年使用期限下年總費(fèi)用值最低，其與壓縮式機(jī)組加鍋爐系統(tǒng)年總費(fèi)用比值分別為0.426和0.491，投資回收期分別為3.3年和4.1年;而上海在太陽(yáng)能吸收式地源熱泵承擔(dān)1

6、0％負(fù)荷、集熱器面積按600W/m2設(shè)計(jì)時(shí)的年總費(fèi)用值最低，其壓縮式機(jī)組加鍋爐系統(tǒng)的年總費(fèi)用比值為0.801，投資回收期為7.5年;上海地區(qū)集熱器單價(jià)小于800元/m2時(shí)，太陽(yáng)能吸收式地源熱泵系統(tǒng)承擔(dān)20％負(fù)荷年總費(fèi)用值最低，大于800元/m2時(shí)，太陽(yáng)能吸收式地源熱泵系統(tǒng)承擔(dān)10％負(fù)荷年總費(fèi)用值最低;北京和西安地區(qū)在太陽(yáng)能吸收式地源熱泵系統(tǒng)承擔(dān)15％負(fù)荷年總費(fèi)用值最低。
　　本文研究了太陽(yáng)能雙效溴化鋰吸收式地源熱泵系統(tǒng)的性能，并通