小型太陽能氣泡泵吸收式制冷機

1、小型太陽能氣泡泵吸收式制冷機    摘要： 本文確定了設計計算參數(shù)下小型太陽能氣泡泵吸收式制冷機制冷循環(huán)中各狀態(tài)點參數(shù)，進行了發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、溶液熱交換器的熱負荷計算和加熱熱水、冷水、冷卻水、稀溶液等循環(huán)介質(zhì)的流量計算。進行了發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器、溶液熱交換器等換熱設備所需的傳熱面積計算。根據(jù)求得的傳熱面積確定了各換熱設備的傳熱管數(shù)，計算了熱水進出口配管、冷卻水進口配管、冷媒水進口配管的內(nèi)徑尺寸，為開發(fā)小型吸收式制冷機提供了一定的理論和實踐基礎。 關鍵詞： 太陽能 氣泡泵 吸收式制冷機 傳熱計算 1 簡介 太陽能吸收式空調(diào)在我國

2、目前應用很廣泛。它將常規(guī)的溴化鋰或氨水吸收式空調(diào)與太陽能熱水相結合，實現(xiàn)夏季空調(diào)、冬季供熱或全年供熱水功能。雖然吸收式空調(diào)采用溴化鋰制冷機方案技術已相對成熟，但系統(tǒng)成本若不能大幅度降低，推廣前景并不樂觀。日本矢崎株式會社已商品化生產(chǎn)小型無泵循環(huán)溴化鋰制冷機，有制冷量4000W到174000W系列產(chǎn)品。我國尚未實現(xiàn)小功率溴化鋰制冷機生產(chǎn)，現(xiàn)有的廠家生產(chǎn)成本過高，功率偏大，同時輔助熱源又不可缺少，管理難度大。因此，開發(fā)生產(chǎn)低成本的系列制冷機，如無泵溴化鋰制冷機、小型氨水制冷機及其循環(huán)泵等，并實現(xiàn)其商品化生產(chǎn)已成為當務之急。 圖1是小型太陽能吸收式制冷機組成的太陽能空調(diào)和供熱系統(tǒng)的原理圖。本系統(tǒng)主要

3、有太陽能集熱器、蓄熱槽、輔助熱源、熱水型吸收式制冷機、冷卻塔、空調(diào)器和控制系統(tǒng)等組成。 圖1 小型太陽能空調(diào)、供熱系統(tǒng) 太陽能吸收式制冷機的加熱熱源是7595的熱水。熱水在發(fā)生器管中作強制對流換熱，加熱溶液產(chǎn)生蒸汽，一般設計成單效。該機無溶液泵與冷劑泵，溶液的循環(huán)靠氣泡泵來實現(xiàn)。 2 熱力計算 設計計算參數(shù)：吸收式制冷機額定制冷量為2.0；經(jīng)蒸發(fā)器的冷凍水進口溫度12.015.0、出口溫度9.011.0；經(jīng)吸收器或冷凝器的冷卻水進口溫度30.032.0，出口溫度34.038.0；加熱熱水溫度75.090.0。 2.1 設計工況計算 取冷凍水進口溫度14，冷凍水出口溫度9；冷卻水進口溫度29.5

4、，冷卻水出口溫度34.5；加熱熱水進口溫度，加熱熱水出口溫度。 2.2 選定設計參數(shù) 圖2 單效吸收式制冷循環(huán)h- 假定不考慮 的影響。 蒸發(fā)溫度7，則蒸發(fā)壓力1001pa； 吸收器壓力，取80pa，則920pa； 冷凝器和吸收器的冷卻水用并流動方式，冷凝溫度38.0，冷凝壓力5631pa； 發(fā)生器出口濃溶液溫度82.0； 吸收器出口稀溶液溫度38.0； 根據(jù)壓力，和溫度，在圖上查得：56，60，可得4.0。 溶液熱交換器出口濃溶液溫度，取17，則55。由60，查溴化鋰溶液的結晶曲線，其結晶溫度約為39。55-3916，因此選取17是可行的。由得 式中，可得kJ/kg，則62。 2.3 各狀態(tài)

5、點參數(shù)值 根據(jù)上述所選取的參數(shù)，可確定制冷循環(huán)中各狀態(tài)點的比焓值以及溫度、壓力和質(zhì)量分數(shù)。循環(huán)中各狀態(tài)點號見圖2。各狀點參數(shù)值見表1。 2.4 各換熱設備的熱負荷計算 各換熱設備的熱負荷計算見表2。 由蒸發(fā)器的單位熱負荷，可求得冷劑水的循環(huán)量：kg/h 熱平衡計算得：5471.83kJ/kg，5471.87kJ/kg相差很小，熱平衡。 熱力系數(shù)計算： 表1 各狀態(tài)點參數(shù)表    序號    名 稱    狀態(tài)點    比焓值（kJ/kg

6、）    溫度（）    壓力（Pa）    質(zhì)量分數(shù)（）    1    蒸發(fā)器出口冷劑蒸汽    1    2933.84    7    1001    0   &

7、#160;2    蒸發(fā)器中冷劑水    1    448.46    7    1001    0    3    吸收器出口稀溶液    2    255.59   

8、 38    920    56    4    冷凝器出口冷劑水    3    578.14    38    5631    0    5    

9、;冷凝器進口冷劑蒸汽    3    2990.40    79    5631    0    6    發(fā)生器出口濃溶液    4    326.82    82    5631    60    7    發(fā)生器中開始沸騰溶液    5