槽形抛物面线聚焦吸收式太阳能空调的应用研究

【摘要】： 太阳能作为一种取之不尽,用之不竭,节能环保的可再生能源,越来越受到人们的关注,尤其是太阳能在建筑空调中的应用,成为许多建筑节能工作者致力追求的目标。由槽形抛物面线聚焦型集热器驱动的太阳能空调,由于其制冷机组是具有较高热力系数的双效吸收式制冷机组,在环保和节能上有很大优势,正日益发展起来。针对槽形抛物面线聚焦太阳能空调的应用及经济性,本课题主要进行了以下几个方面的研究: (1)分析影响到达地面的太阳辐射的因素,建立地面太阳能辐射强度的计算公式,以天津地区为算例计算了冬、夏晴天一天的太阳直射辐射强度变化。 (2)对槽形抛物面线聚焦型太阳能集热器进行研究,建立槽形抛物面线聚焦集热器有效收益能量的计算模型,并对某一特定形式的槽形太阳能集热模块的集热量进行了定量的数学计算。 (3)运用BIN法进对一工程行建筑负荷计算和能耗计算,收集整理天津地区的标准年气象数据资料,对标准数据库中的年逐时太阳直射辐射强度进行分析,统计计算每个温频段下的平均太阳直射辐射强度。能耗计算结果显示,对于本工程,选择34个太阳能集热模块时,太阳能集热系统提供的热量占系统全年总能耗的16%。 (4)对本工程中槽形抛物面线聚焦太阳能空调系统采用投资回收期、内部收益率和费用年值法三个经济指标进行经济分析得出:在目前槽形太阳能集热设备发展初步阶段,由于集热设备的成本偏高,槽形抛物面线聚焦太阳能空调系统的投资回收期很长,基本上在全寿命周期内无法收回;内部收益率也小于基准折现率;费用年值要高于直燃型机组。而当集热器价格降低到目前的80%左右时,太阳能空调系统的费用年值将低于直燃系统的费用年值;内部收益率也将大于基准收益率,表现出了经济上的优越性。 【关键词】：太阳能空调系统 槽形抛物面线聚焦集热器 双效溴化锂吸收式制冷机组 BIN法 投资回收期 内部收益率 费用年值法
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TU831
【目录】：

• 中文摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-19
• 1.1 我国的能源现状8-9
• 1.2 太阳能作为热源的必要性和可行性9-10
• 1.3 国内外太阳能空调的利用情况10-12
• 1.4 太阳空调系统概述12-17
• 1.4.1 太阳能制冷空调系统的类型12-13
• 1.4.2 太阳能吸收式制冷空调系统13-16
• 1.4.3 太阳能吸收式空调的优缺点16-17
• 1.5 本课题的研究目的和方法17-19
• 1.5.1 课题的提出17-18
• 1.5.2 课题的研究内容和方法18-19
• 第二章 太阳能集热系统的计算模型19-38
• 2.1 太阳辐射能量的计算19-24
• 2.1.1 太阳辐射计算中涉及的几个常用的参数19-22
• 2.1.2 地球表面日辐射量的计算22-23
• 2.1.3 天津地区冬、夏某一晴朗日太阳直射辐射的计算23-24
• 2.2 太阳能集热器24-30
• 2.2.1 太阳能集热器的类型24-26
• 2.2.2 槽形抛物面线聚焦集热器基本形式26-27
• 2.2.3 集热器的最佳安装方位与倾角27-30
• 2.3 槽形抛物面线聚焦集热器的计算模型30-37
• 2.3.1 太阳在槽形集热器上的像30-31
• 2.3.2 槽形集热器的理论聚光比31-32
• 2.3.3 槽形抛物面线聚焦集热器的热性能32-35
• 2.3.4 实例计算35-37
• 2.4 本章小节37-38
• 第三章 槽形抛物面线聚焦太阳能空调系统的能耗分析38-56
• 3.1 运用BIN法进行建筑的负荷计算38-48
• 3.1.1 建筑的基本概况38
• 3.1.2 建筑的负荷计算38-44
• 3.1.3 系统设备容量的选择计算44-47
• 3.1.4 系统的工作原理与自动控制47-48
• 3.2 运用BIN法进行建筑的能耗分析计算48-55
• 3.2.1 太阳能空调系统夏季能耗计算48-51
• 3.2.2 太阳能空调系统冬季能耗计算51-54
• 3.2.3 太阳能空调系统全年能耗分析54
• 3.2.4 不同集热面积与能耗的关系54-55
• 3.3 本章小节55-56
• 第四章 槽形抛物面线聚焦太阳能空调系统的经济分析56-69
• 4.1 经济分析的方法56-59
• 4.1.1 经济效果评价的指标56-58
• 4.1.2 机组的使用年限58-59
• 4.1.3 年运行费用的构成59
• 4.1.4 年维护费用的构成59
• 4.2 槽形聚焦太阳能空调系统不同经济指标的计算59-68
• 4.2.1 投资回收期的计算与分析60-62
• 4.2.2 内部收益率的计算与分析62-63
• 4.2.3 费用年值的计算与分析63-68
• 4.3 本章小结68-69
• 第五章 结论和建议69-71
• 参考文献71-74
• 发表论文和科研情况说明74-75
• 致谢75

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