太阳能与生物质能联合驱动吸附制冷系统的适配性分析.pdf

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1、第32卷第13期2062016年7月农业工程学报TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringV01．32No．13Jul．2016太阳能与生物质能联合驱动吸附制冷系统的适配性分析刘恩海17刘圣勇2，虞婷婷3(1．中原工学院能源与环境学院，郑州450007；2．河南农业大学农业部可再生能源重点开放实验室，郑州450002；3．河南城建学院能源与建筑环境工程学院，平顶山467036)摘要：针对生物质能作为辅助能源用于太阳能吸附制冷系统

2、供冷的适配性，以已搭建的太阳能与生物质能联合驱动吸附式制冷试验台为研究对象，试验研究了双热源联合运行供能耦合的可能性。采用MATLAB软件动态模拟了双热源串、并联运行工况，并借助非线性最／J-,二乘法对数据进行处理、分析。结果表明：串联运行时，按照模式2工况循环流动，可较好地实现系统热量的传递；并联运行时，通过对太阳能与生物质能联合供能的适配性研究，结合系统末端供冷需求和经济运行模式分析，得出太阳能与生物质能联合供能的最佳回水流量分配比值范围为0．5。0．6，提出适宜于双热源联合供能3种经济运行模

3、式。研究结果可为改善制冷系统性能的稳定性、实现太阳能与生物质能的有效结合提供参考。关键词：太阳能；生物质；制冷；适配性；分流比；模拟doi：10．11975／j．issn．1002—6819．2016．13．029中图分类号：$214；$216．2文献标志码：A文章编号：1002—6819(2016)一13—0206—06刘恩海，刘圣勇，虞婷婷．太阳能与生物质能联合驱动吸附制冷系统的适配性分析⋯．农业工程学报，2016，32(13)：206-211．doi：10．11975／j．issn．1002

4、—6819．2016．13．029http：／／www．tcsae．orgLiuEnhai，LiuShengyong，YuTingting．Suitabilityanalysisofsolarenergyandbiomassenergyforadsorptionrefrigerationsystem[J]．TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE)，2016，32(13)：206—2

5、11．(inChinesewithEnglishabstractldoi：10．11975／j．issn．1002-6819．2016．13．029http：／／www．tcsae．org0引言随着社会经济的可持续发展，能源危机和环境污染问题日益凸显，用以替代传统化石能源的太阳能、生物质能等低品位能源的开发利用具有重要的意义。太阳能、生物质能作为可再生的环保能源，具有无污染或低污染性、可再生等特点，被认为是现阶段人们可期待的能源[1-31。中国大部分地区的太阳能和生物质能资源非常丰富14_51，以

6、太阳能和生物质能作为吸附式制冷系统的供热能源，对于改善缺电少能边远山区的能源资源利用和减少环境污染等具有重要意义。太阳能与生物质能联合驱动的吸附制冷系统，是一种将太阳能与生物质能匹配组合、作为吸附式制冷系统驱动热源的能源利用系统。目前国内外已对太阳能、生物质能等可再生能源作为吸附制冷系统的驱动热源进行了深层的研究16-10l，并在诸多制冷空调领域中得到应用。但对太阳能和生物质能联合驱动吸附制冷系统的适配性技术研究、应用报道较少。王如竹等提出了吸附式制冷可有效利用太阳能和工业废热等低品位能源，研制了

7、太阳能热水器冰箱复合机，提高了系统能量的有效利用；冷小超等构建了一套太阳能与生物质能互补的联合循环系统，并进行了太阳能与生物质能互补的联合循环系统的研究；收稿日期：2015—12—22修订日期：2016—04—25基金项目：河南省科技创新杰出人才计划项目(2014KJCXJCRC015)作者简介：刘恩海，男(汉族)，河南信阳人，讲师，博士，主要从事生物质能转化利用方面的研究。郑州中原工学院能源与环境学院，450007。Email：liuenhail018@126．com庄友明等设计了一种新颖的太阳

8、能固体吸附式制冷装置；郑宏飞等试验研究了一种新型的太阳能聚光集热装置驱动的小型吸附制冷系统。本研究根据太阳能与生物质能联合驱动吸附式制冷系统的制冷能力与末端热负荷变化具有同向变化的特性，以已搭建的双热源驱动吸附式制冷试验台为研究对象，试验研究了太阳能与生物质能联合运行供能的耦合适配性，并采用MATLAB软件动态模拟串、并联工况条件下，太阳能集热器和生物质锅炉热水出口温度、系统蓄热水箱热水进口温度等参数变化情况，分析研究生物质能作为辅助能源用于太阳能吸附制冷系统的供冷是可行的。1试验