一种新型太阳能冷热电联供系统的理论研究
大力开发太阳能等可再生能源可以减轻环境污染，缓解能源危机。 冷热电联供系统是一种高效能量梯级利用转化系统，与太阳能热利用结合起来，有助于进一步减少能源消耗。因此，开展太阳能冷热电联供系统的相关研究，对改善能源消费结构、提高能源利用率等具有十分重要的意义。 本文构建了一种以太阳能为热源驱动的冷热电联供系统，该系统将朗肯循环和扩散吸收式制冷循环进行了集成，可以根据用户的不同需求而提供冷、热或电能。 建立了扩散吸收式制冷系统的数学模型，分析了制冷系统中溶液再循环倍率在不同运行工况下对制冷系统性能的影响，结果表明：在大部分运行工况下，随着溶液再循环倍率的升高，制冷系统COP先增升高后降低。 建立了太阳能冷热电联供系统的数学模型，并从热力学性能和经济性能两方面给出系统的评价指标，包括系统热效率、火用效率以及经济火用效率。基于数学模型搭建系统热力学仿真分析平台，研究了包括螺杆膨胀机进口温度、螺杆膨胀机进口压力等在内的关键热力参数对系统热效率及经济火用效率的影响规律。结果指出：在典型“以电定冷、热”模式下，随着螺杆膨胀机进口温度的升高，系统热效率降低，火用效率升高；随着螺杆膨胀机进口压力的升高，系统的热效率升高，火用效率先升高再降低。另外，在“以电定冷”、“以电定热”及“仅发电”模式下，随着螺杆膨胀机进口温度的升高，系统热效率及火用效率均升高；随着螺杆膨胀机进口压力的升高，系统热效率及火用效率同时呈现先升高后降低的变化趋势。为了获取系统的最佳热经济性能，采用遗传算法对系统在典型“以电定冷、热”运行模式下进行了单目标优化，得出系统在该模式下的最佳经济火用效率及对应的热力参数的最佳组合，为系统的设计提供依据。
太阳能热利用;冷热电联供;扩散吸收式制冷;火用效率;遗传算法
武汉工程大学
硕士
化工过程机械
李宏顺;王寒栋
2016
中文
TK519;TB616
83
2018-08-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）