145_蓄冷型太阳能喷射-压缩复合制冷系统性能分析

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1、蓄冷型太阳能喷射-压缩复合制冷系统性能分析中原工学院范晓伟，张利贺，郑慧凡摘要:建立了蓄冷型太阳能喷射-压缩复合制冷系统热力学计算模型，选取HFC134a作为制冷工质。计算结果表明：蒸发温度在-5℃～-15℃,冷凝温度分别为35℃和40℃时，太阳能喷射-压缩制冷系统的EER要优于单独喷射和单独电压缩系统；太阳能喷射-压缩制冷系统的EER随中间冷却器的温度先升高后降低，并且在一定的温度范围内系统的EER可以达到的最高值为5.2。关键词:蓄冷喷射制冷EERThermodynamicanalysisofacombinedsolarejection-compressi

2、onrefrigerationsystemFanXiao-wei,ZhangLi-he,ZhengHui-fan（ZhongyuanUniversityofTechnology,Zhengzhou,,China)Abstract:Thethermodynamicsmodelisestablishedtoanalysisthesolarejection-compressionrefrigerationsystemwhichusedHFC134aasworkingfluid.ItwasfoundthattheEERofsolarejection-compresso

3、rrefrigerationsystemissuperiortothepureejectorrefrigerationsystemorcompressorrefrigerationsystem.whenevaporationtemperatureisat-5℃～-15℃andcondensationtemperatureisat35℃and40℃respectively,theEERofthesolarejector-compressorrefrigerationsystemincreasesfirstandthendecreaseswithintermedi

4、atecoolingtemperature,theEERofthesystemcouldgettothemaximumvalue5.2.Keywords:accumulationofcold;ejectorrefrigeration;EER0引言太阳能、风能和生物质能等清洁能源越来越受到大家的重视，太阳能喷射制冷作为有效利用太阳能的一种制冷形式，具有结构简单、成本低、运行稳定以及环保等优点，因此国内外许多学者对其开展了大量的研究。Jorge与Hernandez[1]等人对以R134a和R142b为制冷剂的联合喷射系统进行了性能分析和比较，T.Sankarlal

5、、A.Mani[2～3]等分别对以氨、R134a、R152a和R290为制冷剂的喷射系统性能进行了模拟和实验研究，田琦[4]等对喷射器和压缩机并联的联合制冷系统进行了实验研究，分析了蒸发温度、冷凝温度、发生温度等对系统性能的影响。太阳能喷射和电压缩复合制冷系统的制冷性能和太阳辐射的关系非常紧密，当天气条件好，太阳辐射强度高时，利用太阳能制冷没有任何问题，而当天气为阴天或下雨或晚上时，单纯依靠太阳能制冷就不能满足要求了。为了充分利用太阳能资源，本文提出了蓄冷型太阳能喷射-压缩复合制冷系统，以弥补天气条件不好或夜间供冷要求。1系统组成及工作原理图1为蓄冷型太阳能喷

6、射-压缩制冷系统原理图，如图所示蓄冷型太阳能喷射-压缩复合制冷系统主要由太阳能集热系统、喷射系统和电压缩系统构成，工作过程如下：热媒利用太阳能集热器a吸收的太阳能升温后进入发生器b，制冷剂在发生器b中和热媒进行热交换后汽化，产生饱和蒸汽，饱和蒸汽进入喷射器d，在喷嘴部分绝热膨胀，压力降低，流速提高，将中间冷却器g中的蒸汽吸入喷射器，与工作蒸汽在混合室内混合后进入扩压部分，动能下降，蒸汽的压力提高后进入冷凝器e放热，冷凝成液体，从冷凝器e出来的制冷剂则分成两个支路，一路经过工质泵f升压后进入发生器b，另一路经过节流阀h后进入中间冷却器g，然后被工作蒸汽再次抽吸入

7、喷射器d，完成喷射部分循环；电压缩部分的制冷剂在中间冷却器g放热，经过节流阀i之后进入蓄冷槽k放出冷量用于蓄冷，然后被压缩机j升温升压后进入中间冷却器g冷凝放热。单独的喷射制冷循环由部件a～h构成，其中将中间冷却器g改为蒸发部件；单独电压缩制冷系统则是由部件g、i、j和k组成，其中中间冷却器g改为冷凝部件。图1蓄冷型喷射-压缩制冷系统原理图a：集热器b：发生器c：水泵d：喷射器e：冷凝器f：工质泵g：中间冷却器h：喷射制冷节流阀i：电压缩节流阀j：压缩机k：蓄冷槽图2喷射-压缩制冷系统压焓图2热力学分析及计算模型建立为了对太阳能喷射-压缩制冷系统进行热力学分析

8、，特作以下假设：1）系统均处于稳定运行