5kW太阳能溴化锂吸收式制冷机的优化设计

摘要

本文针对目前对太阳能吸收式制冷系统的开发研究和市场需求，设计了一台小型（5kW）的单效太阳能溴化锂吸收式制冷机，采用了传热传质分离形式的吸收器，并对机组的其他换热器也进行了优化设计。
　　 论文首先根据设计工况，做了整个系统的设计计算，设计了太阳能吸收式制冷系统的各个部件：发生器、汽液分离器、冷凝器、蒸发器、吸收器以及节流装置等，并绘制出了其设计图纸。编制了5kW制冷量的单效溴化锂吸收式制冷机组的设计计算程序，对发生温度、吸收温度、冷凝温度、蒸发温度及外界条件（冷冻水出口温度、加热热源的温度、冷却水进口温度及各流量等）的变化对机组COP的影响进行了数值模拟分析，得出发生温度越高、冷凝温度越低、蒸发温度越高,机组的性能系数就越高。机组制冷量在一定范围内随热水流量、冷却水流量的增加而增加，冷冻水流量变化对机组制冷量没有太大的影响。其次，建立了吸收器的计算模型，对吸收器内溶液喷淋后的微粒分布状态做了模拟分析，从而找出最佳的喷淋孔径和溶液喷淋量。最后对制冷机组进行了实验测试，主要研究了机组的加热热水、冷却水、冷冻水的温度及制冷剂的蒸发温度、冷凝温度和发生器、吸收器溶液温度随时间的变化关系，从而得出机组制冷量和COP的变化状况。通过实验得到，热水温度在85-90℃之间时机组制冷量达到最高值，适用于太阳能热水型单效吸收式制冷机,但其COP值不高。