太阳能—生物质能联合吸收式制冷系统研究

河南农业大学硕士学位论文太阳能生物质能联合吸收式制冷系统研究姓名：王晓东申请学位级别：硕士专业：农业生物环境与能源工程指导教师：刘圣勇20090601摘 要我们这个项目得到了郑州市科技局的支持，是郑州市2008年的科技攻关项目(项目编号：083)。世界经济的快速发展，需要消耗大量的能源，这与化石能源储量的有限性形成了矛盾，能源问题已成为世界各国人民面临的最紧迫问题之一；同时由于环境污染和温室效应，使得人们对环保的重视程度达到了前所未有的高度，那些对臭氧层有破坏、能够产生温室效应的氯氟烃(制冷剂被人们严格限制使用，寻找氯氟烃(制冷剂替代物的问题受到世界各国科学家的高度关注。氨水吸收式制冷系统由于其可利用低品位能源制冷，同时制冷工质是环境友好型的氨，既不破坏臭氧层，又不产生温室效应，近年来受起国内外研究学者的重视。我们提出太阳能生物质能联合吸收式制冷方案，将太刚能和生物质能引入到制冷系统中来。利用太刚能和生物质能联合驱动制冷机运行，不仅有效地：镩约了能源，拓宽了太阳能和生物质能的利用领域，而且还有利于环境保护。我国农村偏远缺电地区，拥有丰富的太阳能和生物质能资源，在这些地区推广使用太障物质能联合吸收式制冷系统，不仅可以改善当地农民的生活品质，而且不增加传统能耗，同时有利于环境保护，无疑将会有非常广阔的前景。本文的研究内容及结论如下：(1)结合实际生活需要，设计加工了一台100L、260爿气作为辅助气体；通过实验，该制冷设备的最人制冷系数9：(2)根据太阳能辐射特性和制冷机组的要求，对太计算了集热器的面积；(3)根据生物质燃烧特性和制冷机组的要求，对生物质能炉具的主要设计参数、结构，进行确定、设计和计算，研制了一台符合要求的生物质成型燃料炉具；(4)对太阡物质能制冷系统进行组装和优化，并自主研发了自动控制系统，使该系统能够全天侯、不间断自动运行；对联合制冷系统进行试验，分析了影响系统今后系统的改进设计提供了参考依据；(5)通过对整个制冷系统进行试验，得出系统的制冷系数5、可制得0以下低温，试验证明太阳能一生物质能联合吸收式制冷系统能够满足生产、生活需要，在技术上是可行的。关键词：太阳能集热器：生物质能；炉具；吸收式制冷；系统设计：试验研究河南农业火学硕上学位论文N aS 008(8341231)a of of in of of on SO to to o of an is is O it s we in to of to he in of is to 1)to a 00L，260W)，as iS to OP of is 9(2)to of 3)to of a 4)iS on OP to a 5)on l OP of is 35 be at Cof is io用授权及知识产权归属承诺书学位论 太阳能一生物质能联合吸收式 学位文题目 制冷系统研究 级别 硕十学生 王晓东 学科 农业生物环境 导师姓名 专业 与能源工程 姓名 刘圣勇教授学位论文 如需保密，解密时间 年 月 日是否保密独创性声明本人呈交论文是在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括为获得河南农业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料，指导教师对此进行了审定。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献研究生签名：王师签名：日期t 6月l，口日学位论文使用授权及知识产权归属承诺本人完全了解河南农业大学关于保存、使用学位论文的规定，即学生必须按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存提交论文的印刷本和电子版本，并提供目录检索和阅览服务，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人同意河南农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。本人完全了解河南农业大学知识产权保护办法的有关规定，在毕业离开河南农业大学后，就在校期间从事的科研工作发表的所有论文，第一署名单位为河南农业大学，实验材料、原始数据、申报的专利等知识产权均归河南农业大学所有，否则，承担相应的法律责任。注：保密学位论文在解密后适用于本授权书。 篦髓厶、；：研究生签名王芘东导师签名：专卡多易学院领导签名：鼍墓0：-； 1一7 日期瓣易月期：在论文即将脱稿之际，我的内心充满着激动和喜悦，攻读硕士学位的这三年经历，是我人生中最宝贵的财富。首先，我要感谢我的导师刘圣勇教授，本论文是在刘教授的悉心指导和热情鼓励下才得以完成的，感谢他三年来给予我在学习、科研、生活等各方面的大力支持和帮助，特别是在论文的选题、结构、实验及撰写的过程中给予的宝贵建议和意见。导师刘圣勇教授治学严谨、对工作认真负责的态度以及孜孜不倦的精神，给我留下了深刻的印象，也给我树立了学习的榜样。三年来，我不仅从刘教授身上学到了许多宝贵的科学文化知识，同时也学到了许多为人处世的道理，这些都使我终身受益。在此，衷心祝愿导师身体健康、工作顺利!其次，还要感谢农业部可再生能源重点开放实验室的杨群发、郭前辉等老师在论文的实验过程中所给予的指导和帮助。在论文选题和完成过程中，我还得到了机电工程学院能源与环境工程系的张全国教授、张百良教授、赵廷林副教授、杨世关副教授、尤希凤副教授、徐桂转副教授、李刚老师、王艳锦老师、岳建芝老师等领导和老师们的帮助，他们兢兢业业的工作精神、孜孜以求的科研态度激励着我，他们无私地将知识传授给我，在这里我对他们表示衷心的感谢；在试验方案的选择中还得到了河南省能源所的王志伟和南京工业大学董宝军同学的帮助，在自动控制系统还得到了机电工程学院农机系的王晓雷同学的帮助，在此对他们表示感谢；还要感谢师兄周恒涛、张书荣、王森、文、陈夫进同学，同窗武少菁、王毅、王鹏、安静同学，师弟杨国峰、张飞、白冰、华磊、梁盼、刘鹏同学，师妹沈小真、连瑞瑞等同学在试验研究和论文撰写过程中提供的大量无私的帮助。感谢机电工程学院和研究生处的所有领导和老师，感谢教导过我的所有老师，我的每一份收获都离不开他们辛勤的汗水。还要感谢我的父母和家人，一直以来，他们在背后默默的支持着我，正是他们的关心、支持和鼓励，才使我能够有更充裕的时间，更大的勇气和信心，顺利地完成课题研究。最后，再次向所有关心、支持和帮助过我的老师、同学、家人和朋友表示我最诚挚的谢意!王晓东2009年6月河南农业大学硕j：学位论文1绪论能源是人类生存和发展的重要物质基础，是国民经济和社会发展的重要战略物资，也是当今国际政治、经济、军事、外交关注的焦点。现代经济社会的发展是建立在高水平物质文明和精神文明的基础之上的，可以说，没有能源作为支撑，就没有现代社会和现代文明【源作为世界经济的命脉、社会发展的动力，受到了各国人民的高度重视。11研究背景世界能源消费构成比例图如图11所示：匏图11世界能源消费构成比侈4图he s 中我们可以看到，在二十世纪以前，术材和煤炭r上；二十世纪以后术材的比重逐渐减低至F，而彳人战后迅速增加至50左右；天然气的使用，虽然在二十世纪初就开始了，但一直没有到二十世纪末才突然增加；核能和太阿类利用能源的历史经历了几个阶段：18世纪以前，木材在世界一次能源消费结构中长期l19叶，煤炭取代术材等成为主要能源；1965年，石油首次取代煤炭在世界能源消费结构中据首位，由此开始了“干石油、煤炭等这些当前人们使用的主要能源都属不可再生的矿物燃料。在当今世界，矿物燃料提供世界91的一次商品能源，其中煤炭石油超过40。在弧澳地区能源消费结构中，矿物燃料占935，其中煤炭，石油占373，天然气占79。然而，地球上矿物燃料的储量是有限的，而且由于人类无限制地开采，已渐趋于枯竭。据统计，人类每年要燃烧40亿吨煤、25亿吨孑以每年3的速度增艮。照此下去，科学家们估计，地球上的煤还可维持二、三百年，其它就只有五、六十年的用量了，包括核能原料铀。而石油、天然气、煤的形成需要数亿年的生物与地质作用。而且，开发利用和不加限制地消耗大量的煤和石油等燃料，也带来严重的负面影响，即极人地污染了人类赖以生存的环境，诱发河南农业大学硕上学位论文温室效应、酸雨，引起疾病、农业减产等严重问题。因此，世界能源面临着新的转折，向石油等以外的能源物质转换已势在必行。经济的快速发展需要能源做支撑，能源问题对国家的能源安全构成威胁，能源问题已成为全球性问题，由此构成了世界能源问题。化年能源供给的90，当前，化彳源短缺已成为人类面临的一个最为紧迫的问题。解决世界能源问题是全世界的责任，由此引起了全球的高度关注。经多次谈论，能源专家认为解决能源问题的关键是；减少化石燃料的使用量，同时开发新能源，发展能源新技术，使用清沽新能源。我国经济正处于快速发展阶段，面临的突出问题是有限的化石能源资源、环境保护的更高标准要求与经济快速发展之间的矛盾。坚持：1，能优先，提高利川能源效率和依靠科技进步，开发利用新能源和可再生能源等，是我国长期的能源战略可再生能源中：太阳能是一种巨大且对环境无污染的能源，地球每秒钟获得的太用太刚能可以建成温室人棚、太阳房等节能建筑；太阳集热器作为热源可代替传统炉具；使用太障节约生活燃料：太降冷、发电；太阡在开始转向地面席用。生物质能是世界上最广泛的一种可再生能源。据科学家估算，地球上每年经太800亿吨，大约等于现在世界能源消耗总量的10倍。人们利用生物质在沼气池中产生沼气，可供炊事照明崩；用生物质制造乙醇甲醇，用作汽车燃料等；高效生物质燃烧炉，热效率达85。目前，国外的生物质能利用技术和装备多已达到商业化廊物质发电已占发达国家可再生能源发电量的70蚶粥。美国、瑞典和奥地利的生物质能分别I16和1 10。有许多国家都制定了相应的开发研究规划，例如，日本的新阿度的绿色能源：国的能源农场和巴西的酒精能源计划等149】。生物质中的农作物秸秆作为一种生物质能在我国具有较大的资源量。我国的农作物秸秆年产量达7亿吨，相当于35亿吨标准煤q。在我国具有巨大的发展潜力。秸秆的各种利刚技术跟秸秆的组成成分和结构特性有密切的关系。从20世纪70年代中期，由丁全球性能源危机，可再生能源的开发利用研究开始引起了人们的重视。表121 此，各国为了自己国家的经济发展，人民生活水平的提高，就要开采更多的能源，而能源的储量是一定的。因此，有些国家就为争夺2河南农业大学硕十学位论文石油而发动战争，纵观历史，在一定意义上，战争史就是能源资源的争夺史。能源安全的重要标志是能源的供给是否能够满足国民经济和社会发展需要。在过去的30多年里，我国经济年均增长97，而能源消费的增K：仅为46。我国改革开放30年来的迅速发展是以大量消耗能源为代价的。有专家预算，到2030年我国的能源缺口为25亿吨标准煤，到2050年约为46亿吨标准煤，由此可见我国的能源缺13依存度将继续扩大，这是我国能源安全的主要问题。自1993年开始，我国从石油出口国转变为石油净进口国，2002年，我国进口石油7180吨，占我国石油消费(141亿吨)的一半以上。表卜2我国石油资源需求及进口预测I3】一2 s 能源的巨大需求导致的能源危机问题也逐渐凸现出来。我国是一个人均能源资源相对匮乏的国家，人均煤炭资源为世界平均值的425，人均石油资源为世界平均值的171，人均天然气资源为世界平均值的132。我国2003年的石油进口依存度为35，对外依存度已上升到42，石油对外依存度的提高使我国面临着更为严峻的能源安全问题114】。能源紧缺正成为制约我国经济社会发展的重要冈素。我国的能源构成：我国是一个能源消耗大国，能源消耗量仅次于美国。随着我国经济的持续快速发展，对能源的需求也急剧增加。我国的能源储量较少【油可开采量33x 109吨，天然气剩余可采量1371012炭为115 ，预计到2020年我国石油进口量将达到15亿吨以上，石油进口依存度将达到40左右，对国家能源安全构成威胁。因此，节约能源，大力开发可再生能源和新能源是我国面临的一个问题。在经济高速发展的今天，随着化彳此带来的日益严重的环境污染问题，引起国际社会的共同关注，环境问题与能源问题密切相关，成为当今世界共同关注的焦点之一。化石燃料的使刚是大气污染的主要原因，“酸雨”、“温室效应”等都已经给赖以生存的地球带来了灾难性的后果【石燃料的使用导致了严重的环境污染。化彳100多年中，全球地面平均温度上升了O3O6，海平面上升了1425国的能源结构不合理，其中煤炭消费占全部能源消费总量的76。煤炭的大量消耗导致二氧化碳和二氧化硫等气体的产生，我国二二氧化硫和二氧化碳排放量分别位居世界第一位和第二位。全国二氧化碳排放量的70、二氧化硫的90、氮化物的67来自煤炭的燃烧。二氧化碳是全球气候变暖产生的主要原因，7,1111。据不完全统计，全国527个市(县)中，298个城市出现酸雨，占统计城市的565，空气污染对居民的生产生活和身体健康都带来了严重影响l91。臭氧层破坏和全球变暖是世界范围的两大环境问题。随着人们环保意识的不断提高，3河南农业大学硕士学位论文人们已经认识到压缩式制冷系统的制冷工质氯氟烃类制冷剂，对臭氧层有很人的破坏作J据1987年，在加拿人蒙特利尔国际会议上31个国家签订的协议，明确规定氯氟烃类制冷剂要逐渐减少并最终禁统制冷剂氯氟烃(臭氧层有破环作用；大最使用化彳生温室效应。由于吸收扩散式制冷系统大多采用的是天然I：质，对臭氧层没有破坏作朋，也不存在温室效应等一系列对环境不利的影响，因此近年米世界各国加人了这方面的研究。12吸收式制冷的国内外研究现状121国外研究现状太时因成本高、效率低、没什么商业价值而被人们所放弃，后来随着科技的进步，吸收式制冷研究逐渐得到了发展。受上世纪70年代世界性能源危机的影响，吸收式制冷又受到了一些发达国家的重视，吸收式制冷产业也得到了普及和发展20l。由于太阿方面的技术尚未成熟，而且需要投入的资金量很大，因此许多研究一直停留在试验阶段。 ，展早的太阿世界上第一套利用平板集热器供热的氨水吸收式空调系统；这之后，陆续推出了一些太侮都是只限丁理论或实验研究阶段，只有美国能源概念公司(出了!968拿大两蒙特里尔大学(制出了间歇式太阳能驱动的吸收式制冷系统21个系统由15用20作为工质对，可以制得4568凝器的蒸发温度可以达到12。1978年，德国功研制了小型太冈3J，经运行测试，该机的制冷效率67；1985年，埃及试的数据显示其制冷效率080513之间；上个世纪90年代摩洛哥的采刚起泡器和不采用起泡器的两种机器的发生温度较高时前者的蒸气含量明显高丁后者，制冷机的5(环境温度为25C，蒸发温度为)，当发生温度为123太仵辐射强度为800W统7和014：1990年，美国能源概念公司(出的制冰机【261实现了产品化，其样机采用间歇式制冷方式运行；2002年，西班牙马德里技术大学开发了一台专门用于太陬能制冷的氨水吸收式制冷机样机1271，测得样机的05之间。到目前为于太阳能制冷方面的专著，国际上只有AA此可见，国外对太龠1能驱动的氨水吸收式制冷系统的研究多集中在上世纪4河南农业人学硕士学位论文7090年代，且都停留在理论研究和经济性分析阶段【2扣3们。122国内研究现状关丁太隗津大学在1975年研制出了连续的氨水吸收式制冰机，经改进后，1979年的测试结果为可日产冰54都师范大学与北京市建筑安装公司等单位合作于1977年研制成功了15季每日可制冰688979年又研制出8冷量可达5024kJh：1975华中理=人学)研制出了采光面积15箱容积为70979年，原五机部第五设计研究院试验成功了无泵循环氨水吸收式太日验证明，该系统能够联系循环制冷，全天4之间，他们又于1983年研制了一台采光面积在10冷温度在6-1012，全天2017之间。中国科学院广州能源研究所从1982年开始进行了新型热水型两级吸收式溴化锂制冷机的研制：。l：作；1997年，又为国家“九五”科技攻关项目“太阳能空调及供热示范系统”研制了一台成功地应用于太阳能系统中。进入90年代，溴化锂吸收式制冷机在国内已成为成熟的产品，而且形成了一个颇具规模的产业。目前，全国有近百家生产溴化锂制冷机的中热水裂的溴化锂吸收式制冷机产品全都是一种单级吸收式制冷机。从上世纪90年代中期开始，上海交通大学教育部太件I】，研究水平利技术在我国处于领先地位，王如竹教授编写的太脚我国研究太阳能制冷技术的权威参考15籍。关于生物质能吸收式制冷：在上世纪90年代，国内薛德千等人对沼气冰箱进行了研究，对沼气冰箱的控制系统进行了详细的论述，取得了较好的制冷效果。从2004年开始河南农业大学陈夫进同学对生物质成型燃料吸收式制冷系统进行了初步研究，虽取得了一定的成果，但存在着制冷效率低等问题。国内许多学者茅以惠、黄易胜、李天立、李化洲32351等曾对吸收扩散式制冷系统的热力计算进行了理论分析。综上所述，国内对太阳能吸收式制冷的研究相对较多，对生物质能驱动的氨水吸收式制冷系统的研究报道较少，对太阳能和生物质联合吸收式制冷系统的研究基本上没有相关报道。整体而言，国内对太阳能和生物质能驱动的吸收式研究和国外相比还处于起步阶段，但近几年的进步较大。13课题研究的目的、内容和意义131课题研究的目的5河南农业大学硕上学位论文国家“十一五”规划中明确提出要利用可再生能源替代常规能源，如果采用太冈是实现能源替代的一条有效途径。据了解，目前我国食品冷冻、冷藏行业主要分布在畜产品、水产品、果蔬、速冻食品加工制造业等，食品的冷冻、冷藏企业是电能使用大户，占整个企业用电量的68。据统计，我国现有冷冻、冷藏能力500多万吨，中温冷库将近。1年需要给能源、电力和环境带来很人的压力，在这种情况下，推广和发展可再生能源(冷库)制冷系统可以节约大量的一次化石能源并减少化=l=合可持续发展战略的要求。国家“十一五”先进能源技术领域发展战略研究报告中关于高效制冷(热)技术中指出：“利用多种能源或不受电力供应限制的供冷、供热系统”将是国家资助的重点我国当前能源十分紧缺，同时太阡脱电力能源依赖，用可再生能源达到制冷的目的，无疑将产生重大的经济效益与环境效益，从而为太刚能和生物质能高效、合理化利用开辟了一条新途径。(1)吸收式制冷循环因能够合理利用工业余热、地热及太阳能和生物质能等低品位能源而受到欢迎低品位能量和工质的环境友好性而备受关注，以氨，水和水，溴化锂为工质对的系统被广泛使用。此外，压缩式制冷机使用的到蒙特利尔议定书的限制。(2)资源丰富的太阡是可再生能源，既可免费使用，义无需运输，同时对环境无任何污染。太刚能制冷具有很好的季节匹配性，即天气越热。太阳辐射越好，系统制冷鼙越大，这一特点使太阳能制冷技术受到重视和发展。冈此，我们提出的“太同仅符合国家的产业技术政策，还将解决太件前我国能源十分紧缺，在太阿脱电力能源依赖，用可再生能源达到制冷目的。形成规模后，无疑将产生重大的经济效益与环境效益，从而为太理化利用开辟了一条新途径。132课题研究的内容(一)研究内容研制一套太物质能联合吸收式制冷系统是我们的研究目的，为了实现这一目的，我们的研究内容主要有以下几点：(1)热管式太刚能集热器的设计和测试；(2)生物质能炉具整体设计；(3)生物质能炉具主要设计参数的确定；(4)生物质能炉具的制造、安装；(5)生物质能炉具测试；(6)太阳能集热器和生物质能炉具的优化匹配：(7)吸收式制冷机组的优化改进；(8)制冷系统的自动控制系统研制：(9)系统整体制冷系数测试。(二)技术关键(1)根据太阳能辐射特性和制冷机组的要求，设计并制造出适合吸收式制冷机组稳定运行的热管式太阳能集热器：6河南农业大学硕上学位论文(2)根据生物质燃烧特性，确定生物质能炉具的主要设计参数，进行设计及热力计算，研制山适合吸收式制冷机组稳定运行的生物质成型燃料炉具；(3)研究太刚能生物质能联合吸收式制冷系统的自动控制系统，力争达到全自动化运行：(4)对热管式太刚能集热器、生物质能炉具以及制冷机纽进行优化匹配；133课题研究的意义进行太阿物质能联合吸收式制冷系统研究，有以下几方面的意义：(1)减少对传统能源(主要是电力)供应的依赖性，实现利用开再生能源制冷的目的。(2)太生物质能制冷系统如果能够推行，将改变太阻物质能利用率不高的问题。(3)能够：锚约大量屯耗，带来巨大的经济效益和社会效益，为国家的4)由于使刚可再生能源制冷，减少了对传统能源的依赖，同时也减少了污染物的排放，对改善环境能起到积极的作用。14课题的创新点(1)利用可再生能源达到制冷的目的，减少对传统能源的依赖，首次提出太隧物质能联合吸收式制冷方案，将为生物质能和太刚能的利开辟一条新途径，不仅可以带来巨大的经济效益和社会效益，而且还将对节能降耗和环境保护起到积极作用。(2)将太刚能集热器、生物质能炉具和制冷机组优化组合，并自主开发臼动控制系统，确保制冷机组能够全天候不间断运行，克服了太刚能制冷不能连续的缺点。15本章小结随着能源危机的加剧、环境问题的恶化以及国家对节能降耗的要求，摆脱或者减少电力能源的依赖，研究利用可再生能源达剑制冷的目的这一课题已成为追在眉睫的问题，一旦项目能够成功实施，不仅可以减轻能源危机的压力、减少对环境的危害，如在农村人面积推广使用，将改善人们的生活水平，为节能降耗和社会主义新农村建设做出贡献。7t 2吸收式制冷的原理吸收式制抟是利蒸汽压缩式制抟一样，它是液体汽化制砖的一种。和燕汽压缩式制冷不同的是【式制冷是靠消耗热能来完成热埘从低温物体向高温物体转移的过群而蒸汽乐缩式制冷煺枯消耗机械能或者也能米完成这一过牲。简单说米就是只要向吸收式制冷帆组(姨苴)提供台适的热能就能使装黄运行从而选剑制坪的目的因此这种制拎技术受剑众多科技收式制冷机主要由吸收器A(抟凝器C(蒸发嚣E(1发生器G(溶液泵P(组成，如图22目lt吸收剂制抟删溶液在发生鼯山受刘热源加热扁忤液中的制冲剂不断汽化；气态制冷钠进入冲凝器被抟却木降温后凝结；随着制抟剂的不断汽化发生器内的球度暇收剂溶液同遁至吸收器：与降凝器内的纠纷剂通过耵流嗍时，急遗膨胀而汽化进入燕发器，吸收蒹发器内的热簧从而选到降温制冷的目柏。然扁低压气态制雌捌进入吸收器被吸收器内的浓吸收刺溶液吸收溶液浓度逐步辟低。形成吸收荆制冷刺溶液由溶液泵送同发生器，完成整个话环2 1 2吸收式制冷的特点吸收器A砖凝器C蒸发器E廿流嘲T，发生器G溶液泵个是制冲剂同路循环一个是吸收荆阿抟剂同路循环有蒸发器、蹄凝器和坩流阀组成，高压气态制抟刺在冷凝器中向冷却水河南农业大学硕上学位论文放热节流装置减压降温后进入蒸发器制冷。在蒸发器中液态制冷剂被汽化为低压蒸汽，同时吸收热量生制冷效应。这个循环属于逆循环。图22吸收式制冷系统的组成部件收剂是液体，它对制冷剂有很强的吸收能力，吸收剂吸收了制冷剂气体后形成溶液，溶液加热又能放出制冷剂气体。主要有吸收器、溶液泵和发生器组成。在吸收器中，液态吸收剂吸收蒸发器产生的低压制冷剂气体，用以维持蒸发器内低压的目的；吸收剂吸收制冷剂蒸汽后形成制冷剂吸收剂浓溶液。经溶液泵加压后泵入发生器：在发生器中该二二元溶液被加热，其中低沸点的制冷剂气化形成高压气态制冷剂与吸收荆分离；气态制冷剂进入制冷循环，浓溶液吸收剂返同吸收器再次吸收低压气态制冷剂，由此完成循环。这个循环属正循环。在蒸汽吸收式制冷中，吸收器好比压缩机的吸入侧；发生器好比压缩机的排出侧；对发生器内溶液进行加热，提供提高制冷剂蒸汽压力的能量。22工质对的比较和选择221工质对的比较吸收式制冷是利用两种沸点相著较人的物质所组成的二元溶液作为：，L：质来进行的，我们称之为1：质对，这两种物质在同一压强下有不同的沸点，其中高沸点的物质称为吸收剂，它表2he 沸点的物质称为制冷剂。：质对是吸收式制冷循环的工作介质，制冷剂在循环中往复流动，通过自身的热力状态的变化与外界发生能量交换，从而达到制冷的目的。对吸收式制冷系统来说，制冷剂的选择是非常关键的。良好的制冷剂应满足以下要求：潜热火且在一定的范嗣内物理、化学性质稳定；整个系统的：j：作压力适中；价格低，毒性小，不易爆炸和燃烧；对环境无污染。常刚的吸收柳一制冷剂组合有两种：一种是溴化锂一水，工质对对溴化锂为制冷剂，溴化锂为吸收剂。它通常适用于大型中央空调；另一种是水氨，工质对对氨水溶液，氨为制冷剂，水为吸收剂，通常适于小型空调或冰箱。222两种吸收式制冷机的比较目前常见的两种吸收式制冷机有氨吸收式制冷剂和溴化锂吸收式制冷机。溴化锂制冷机可以利用余热和低品位热源，可以大型化，目前用作太陴|能空调机的都是溴化锂水吸收式制冷机，它的优点是即使热源温度有小幅度的变化，也能稳定运行。另一类是氨水吸收式制冷机，它的优点是机组大小可根据热源情况确定，能够制取0可运行且溶液不会发生结品等，因此可用氨水吸收式制冷机做成冰箱、冷库，同时，由于系统不需要真空操作，因此可以将集热器直接当成发生器使用1371；缺点是氨是可燃物且有强烈刺激作用，对人体有害，目前规定氨在空气中的浓度不超过20mg统如密封不好，容易造成氨的泄露。我国农村地区大部分农户都没有冰箱储存食物，由于氨水吸收式制冷机能够小型化且能制取012以下低温，为了解决这个问题，同时也为了便于试验，我们拟准备采用氨水吸收式制冷系统研制小型化适合我国广大农村使用的吸收式制冷冰箱。223氨水溶液的性质液氨能以任意比例和水完全互溶，冈此在常温下可形成当(O1)的任意比例溶液。在低温下，溶液的浓度受到纯水冰、纯氨冰或氨的水合物20和220析出的限制。氨溶于水后微量的离子化现象出现，故氨水溶液早弱碱性。氨水溶液与液氨的性质相似，它无色、有刺激性臭味，对有色金属材料(除磷青铜外)有腐蚀作用，所以，氨水吸收式制冷系统中不允许采刚铜及铜合金材料。但氨几乎不溶于润滑油，对黑色金属无腐蚀作用。密度、比热容、导热率、粘度及表面张力是氨水溶液的重要物性。纯氨液在04kgl，对氨水溶液而言，它的密度随温度和浓度的变化而变化，图23给出了这种变化关系。也可按下面的公式近似地加以计算：胁=卜035亏 (21)式中：风一一O时氨水溶液的密度，,当一一氨水溶液的浓度，。10河南农业大学硕士学位论文I0093。831、O涎慕 _、蕊 添 念奄 蕊蕊 心啦N 沁1500j 心0 20 40 60 130()图2门氨水溶液的浓度-3 of 5 I 1 60 Inn、 鬣 呜0、 ：400W门则，阀门4打开，阀门2关闭。光照检测2电路控制部分(1)温度检测，采用热电偶铁一康铜热电偶(分度号为J)热电偶的正极为纯铁，负极为康铜(铜镍合金)，具特点是价格便宜，适用于真空氧化的还原或惰性气氛中，温度范围从200800。C，但常用温度只是500以下，因为超过这个温度后，铁热电极的氧化速率加快，如采朋粗线径的丝材，尚可在高温中使用且有较长的寿命；该热电偶能耐氢气(一氧化碳(C 0)气体腐蚀，但不能在高温(例如500)含硫(S)的气氛中使用。热电偶：种不同成份的导体(称为热电偶丝材或热电极)两端接合成接合点的温度不同时，在种现象称为热电效虑，而这种电动势42河南农业大学硕电偶就是利用这种原理进行温度测鼙的，其中，直接：作端(也称为测量端)，另一端叫做冷端(也称为补偿端)；冷端与显示仪表或配套仪表连接，显示仪表会指出热电偶所产生的热电势。(2)带冷端补偿的单片热电偶放火器实际的热电偶测温中，必须进行冷端补偿、调零、电压放人和线性化等比较繁琐的I：作，否则会造成很人的误差。95是部具有放大、冷端补偿、冰点基准、温筹电偶故障报警等电路。被测温度与C，芯片在+5V,0所测温度量程增人，电源电压应相应提高。图5-3 of )光照检测，采用光敏三极管可在不同的位置布置光敏三极管。当有光线照射的时候，光敏三极管导通，果没有光线的时候，光敏三极管截件电路见附页。测温度，检测光照，控制继电器开合；3为蜂鸣器：当热电偶故障时，报警。动继电器开合。7、有光照的时候导通，无光照的时候闭合。12发光二二极管：指示继电器开合的情况。当红灯亮时，继电器