研究太阳能的干燥剂干燥对中央空调系统节能的作用

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1、研究太阳能的干燥剂干燥对中央空调系统节能的作用口Yutong:YangHongxing摘要这篇论文介绍的是开式循环液态干燥剂T•燥系统数值模拟仿真结果，尝试获得太阳能辅助空调系统中故好的结构，同时验证使用液态干燥剂干燥系统对潜在负荷的处理和对HVAC系统能源效率的改进的町行性。首先，基于一•个太阳能集电极的稳态仿真模型，这些能源的性能对于利川废气来再生弱解干燥剂，同寸加热这些溶液使温度比那些已经验证过的长度各异的集电极的平均值更高是有影响的。它的热力学性能被进行了重要的改良，而且很有可能在不川人幅度降低性能的询提卜-缩短太阳能的C/R的长度。第二，开式循环液态干燥剂干燥系统的I瞬变性能

2、可以川來模拟否港的气象条件。这种能源节省系统与惯常的蒸汽组合系统相比，节省了25・50%。在换气总负荷中，潜在负荷所占比例越高，能源越节省。介绍舒适的空气调节一般包插通过处理周围空气來控制温度，湿度和洁净度。在一个很热很潮湿的气候里如香港，为了完成这样的尝试，一个惯常的空气调节系统经常需要除湿和再次加热，这就需要更多的能量和更昂贵的初期投资。一个独立的液态T燥剂干燥系统能够从空气调节试验屮分离出潜在负荷。这种液态干燥剂干燥系统可以设计成能处理全部换气潜在负荷。在减湿器中，液态干燥剂如吸湿盐或乙二醇首先干燥新鲜空气。然后与废气混合进行进一步的加工来消除明显的负荷。正如图1所示，干燥过程的

3、能量消耗受干燥剂再生过程的控制，这个过程只盂要一个低级的能量资源，无论是余热还是太阳的热量。在热带或亚热带地区，人阳能已经被证实是一种可用的能源山于它的丰富和无需运费。通过在HVAC中合并一个独立的液态干燥剂干燥系统，制冷系统中的蒸发器的运行温度会更高，所以制冷系统处于空口状态的全部COP能更进-步得到改善。而且，液态干燥剂能够更高效得除去空气屮的细菌和粉尘。50(10*-00--・50d0'・6.ickio-.1&10*4・1■••訥8朋88阿砂當豔JJiWWQoogo。。SolutionInletTemperature70X2SolutionInletTemperature64VS

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8、01234DistancefromInlet(m)图1.制冷剂冷冻过程和常规空气处理过程对比曲线图图3•沿者四米长的太阳能C/R蒸汽蒸发速度由于以上的优点，太阳能液态干燥剂干燥或制冷系统对于HVAC的应川正在变得越来越有吸引力。一系列的仿真和实验旨在研究太阳能空气调节系统的町行性和最好的潜在构型。各类符号名称Cp比热容Rj/kg°ClDa水蒸气扩散系数[m2/s]E圆柱减湿器湿气效率Gs干燥剂溶液流速[kg/ms]H对流传热系数[KW/rwK]Hd对流传质系数[kg/m25]Hg,Hg.内部和外部对流

9、传热系数[KW/m?K]I辐射在集电极上的A阳能[w/mdm液态溶液的质量摩尔数[mol/kgH2O]Ma空气流速[kg/ms]CD湿空气的温度比rkg/kgDA]X当地位置o波耳兹曼常数n太阳能C/R的效率九水的蒸发热[kj/kg]a热导率[kw/mk]T吸收器表面的吸收系数§表而发射系数p密度[kg/m3]MCvp吸湿率[kg/m]p压力[kPa]Qrad从极板到玻璃盖的饰射传热[w/m2]Qsky从玻璃盖到天空的辐射传热[w/m2]Qh电子加热器的能量消耗rw/m2]Re雷诺数T温度Lc]X蒸汽分数Y空气屮水的摩尔数Lkmol/kmodCollier利用实际气彖数据为美国的五个城

10、市模拟和分析了一个开始循环吸收制冷系统。虽然当与惯常的太阳能的吸收冷却系统相比，这个实验的结果让对这儿个城市映像深刻，但是在潮湿气候里为了性能这个太阳能的C/R的氏度要相当长。从台湾来的两个研究人员，RuYang和PaiLiu设计一个9米长的太阳能C/R。A阳能的C/R的性能与系统的性能紧密相关，而月.这种双层强制对流的太阳能的C/R在潮湿的气候下也能运行良好。KhalidAhmedetal.进行一项关于开式蒸汽吸收系统和液态干燥剂系统的混合系统的研究。在这个研究中获得的COP比在传统的蒸汽吸收系统中要高大约50%o上述的文献调杳显示了开式制冷、干燥技术在潮湿气候中运用的可能性。然而，

11、早期的工厂管理人员也透露为了达到空气调节的测试效果这种太阳能的C/R需要和当的长。当制冷剂的溶液流速保持在最小值，等于112kg/hrm,那么这种太阳能的C/R的长度肯定是在11-56米长为最佳。这些长度比常规的人阳能集热器中的C/R的长度要长得多，而且在大部分普通的建筑屋顶结构中对能是长度人不相同的结合在一起。所以非常有必要改进这种系统的性能和缩短C/R的长度。在这个研究中，两个改良方案被捉出來使太阳能的利用达到最大化，同吋缩短C/R的长度。