一种高效太阳能混合吸收式制冷循环系统

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1、第31卷第1期华中科技大学学报(自然科学版)VoI．3lNo．12003年1月J．HuazhongUniv．ofSci．&Tech．(NatureScienceEdition)Jan．2003一种高效太阳能混合吸收式制冷循环系统万忠民舒水明(华中科技大学能源与动力工程学院)摘要：提出一种高效的较大程度利用热源的新型太阳能吸收式循环系统．与传统的两级吸收式循环相比，系统增加了一个附加高压发生器，通过高压发生器再生出的Lr溶液与低压吸收器的吸收后的溶液混合，提高高压吸收器的吸收剂浓度从而减小其压力．分析了混合循

2、环的各种性能特性，并与传统的两级吸收式制冷循环进行比较，结果表明混合吸收式循环的发生热源在80--95℃之间，热力系数在传统的两级吸收式循环基础上平均提高20％，其热源可利用温差平均提高20℃，效果较明显．关键词：吸收式制冷循环系统；可利用温差；太阳能中图分类号：TK511．3；TB616文献标识码：A文章编号：1671—4512(2003)01—0100—03对太阳能吸收式制冷循环，在太阳能聚热装冷剂水直接进入冷凝器冷凝，而将附加高压发生置所能获得的温度范围内，利用单级吸收式制冷器发生后的LiBr溶液分为

3、两路，一路进入高压吸系统则热源温度偏低，效率较低，而采用双级吸收收器吸收来自低压发生器发生的水蒸气；另一路式制冷系统则热源的可利用温差小，制冷系数CO0P较低L1j．而对于同一驱动热源，吸收式制冷系统中热源的利用温差越大，一方面可以使集热器平均效率提高，面积缩小、降低初投资，另一方面降低了热水循环量，因而可以用小泵和较小的泵功，既省了配套投资，又节约了运行成本，提高聚热器的效率，较大程度地提高了吸收式制冷机的COOP等性能参数L21．本文提出了一种新型的混合太阳能吸收式制冷循环系统，既可在太阳能聚热器获得的

4、温度范围内实现制冷又能www.zhulong.com较大程度地提高吸收式系统的热源可利用温差，弥补单级与双级太阳能吸收式制冷系统的不足．1新型混合式太阳能吸收式制冷循环的原理图1所示为太阳能}昆合吸收式制冷循环系统原理图，其中，AHG为附加高压发生器，HG为图1太阳能混合吸收式制冷循环原理图高压发生器，HA为高压吸收器，LG为低压发生则进入低压发生器发生，发生得到的LiBr溶液进器，LA为低压吸收器，HE为溶液热交换器．循环入低压吸收器吸收来自蒸发器的冷剂水，吸收后的工质为LiBr，其工作原理为：吸收剂Li

5、Br溶液的稀溶液与高压发生器的较浓溶液混合，实现Li—循环过程为将低压吸收器吸收后的LiBr稀溶液Br溶液的循环．冷剂水的循环回路为：将附加发与高压发生器发生后的较浓LiBr溶液混合，混合生器发生得到的冷剂水直接进入冷凝器冷凝为液后的LiBr溶液进入附加高压发生器，发生得到的收稿日期：2002—08—05．作者简介：万忠~(1977一)，男，硕士研究生；武汉，华中科技大学能源与动力工程系(430074)基金项目：湖北省自然科学基金资助项目(99JO32)．第1期万忠民等：一种高效太阳能混合吸收式制冷循环系统

6、101态水，与高压发生器发生得到的水蒸气在冷凝器LiBr的质量平衡式G56=G1l_中冷凝为液态的水混合，共同进入蒸发器蒸发，得2．6高压吸收器到汽态水，进入低压吸收器吸收，完成冷剂水路的热量平衡式QE+Dh1o=D3h13，下标E表示循环．从原理图上可以看到，由于进入高压吸收器蒸发器；水的质量平衡式D=D1+D2．中参与吸收的LiBr溶液的浓度是高压发生器发2．7对溶液混合点生的与低压吸收器吸收后的LiBr的混合后在附能量平衡式(G1+G2)h3：G1h8+G2h2；加高压发生器中发生后得到的，所以浓度比

7、直接LiBr质量平衡式(G1+G2)1=G11+G2．由高压发生器发生后的溶液浓度高，增加了高压2．8对水蒸气混合点吸收器的吸收能力，可以减小高压吸收器的压力，能量平衡式D1h11+D2h11b=Dhll；水的质同时降低了低压发生器中LiBr溶液的浓度，即降量平衡式D=D1+D2．低了低压发生器的发生温度，增加了冷凝温度，可综合以上各式，可以得到以将热源利用到较低温度，增加了驱动热源的利QglD1Lh+^一。用温差．／＼—(D1+D2)(4一3一)6，十。2高效太阳能混合吸收式制冷循环的热质平衡分析百^z)

8、]．(1l)J图2所示为高效吸收式制冷循环的焓浓图．QD2h--z+}^s—{}^；(2)Qg3D3h12+h5；(3、04、0、4QE=(D1+D2)h13一Dh1o．(4)根据式(1)～(4)得混合式循环系统的Ccoe：QE／(Qg1+Q+Qg3)．3太阳能混合吸收式循环的性能特性分析图2太阳能混合吸收式制冷循环的焓浓图在此，定义冷剂水循环比，=D1／D2．在混2．1附加高压发生器合吸收式循环中，是受到9，，