太阳能液体除湿空调系统的设计与实验研究

摘要

太阳能液体除湿空调系统具有与环境友好,且可以利用低温热源或太阳能进行制冷的优点.它所使用的除湿溶液可以在低于80℃的条件下再生,有很强的蓄能能力,可以应用于生态小区或其它有节能环保要求的工业生产和民用场合.该文在原有的实验条件下,对液体除湿空调系统实验台进行了改进,使系统除湿与再生能够同时进行,达到了系统连续供冷的目的.除湿溶液的热物理性能和除湿器结构型式是影响整个空调系统性能的两个重要因素.文中应用经典热动力学理论对最常用的除湿溶液氯化钙、氯化锂和氯化钙与氯化锂的混合溶液进行了分析,得到了相平衡理论下它们的表面蒸气压;并对它们的物理性质、热力学特性及经济性等方面进行了比较,为除湿溶液的选取提供了可靠的依据;通过对两种型式除湿器的比较可知内冷型除湿器更适合于液体除湿空调系统.以生态小区为应用对象,设计了一套液体除湿空调系统,设计功率为3kw;设计雾化空气冷却竖直板降膜除湿器和网状螺旋填料,减小了系统的体积和重量;为了保证系统运行的连续和稳定性还设计了贮液系统;除湿器和再生器等主要部件采不不锈钢和聚丙烯塑料材质,可有效克服除湿溶液对它们的腐蚀;实验重点研究了除湿和再生两个过程,分析了各种进口参数对它们传质过程的影响.结果表明:空气的温度、流量和含湿量以及除湿溶液的温度、流量和浓度都对发生在除湿和再生过程中的传热和传质有不同程度的影响,所得结论为整个系统的优化设计和运行积累了很有价值的资料.根据实验结果,对系统的性能参数COP进行了仿真计算,研究了除湿性能、再生性能以及热交换器效率对它的影响,分析了提高COP的有关途径,可以有效地改善系统的性能.

目录

文摘

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第一章绪论

1.1引言

1.2太阳能利用概况

1.3太阳能液体除湿制冷的研究

1.3本文的主要工作

第二章除湿溶液的热力性能分析

2.1溶液表面蒸气压的形成原理

2.2常用除湿剂的性能

2.3小结

第三章液体除湿空调系统中除湿器结构型式的选择

3.1除湿器的工作原理

3.2典型除湿器的结构型式介绍

3.3被处理空气的热力性能比较

3.4系统的蓄能

3.5两种型式除湿器的流量比

3.6除湿效果的比较

3.7小结

第四章液体除湿空调系统的设计

4.1系统概述

4.2除湿器的设计

4.3再生器的设计

4.4直接蒸发冷却器

4.5贮液系统

4.6小结

第五章液体除湿空调系统的实验研究

5.1液体除湿空调系统的实验装置

5.2除湿性能的实验研究

5.3再生过程的实验研究

5.4小结

第六章太阳能液体除湿空调系统COP分析

6.1系统的性能系数

6.2系统COP的仿真

6.3小结

第七章结论和展望

7.1主要结论

7.2系统展望

参考文献

主要符号表

附表

致谢

作者攻读硕士学位期间发表及被录用的论文