太阳能吸附制冷管光热利用

1 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外研究进展

1.2.1 太阳能吸附式制冷基本原理

1.2.2 吸附工质对

1.2.3 传热强化技术

1.2.4 制冷循环

1.2.5 太阳能集热吸附制冷

1.2.6 吸附制冷实用化

1.2.7 太阳能冷管

1.3 研究意义和内容

2 新型工艺优化配比整体成型复合吸附剂的吸附性能

2.1 新型工艺优化配比整体成型复合吸附剂研制的目的

2.2 新型工艺优化配比整体成型复合吸附剂的制备

2.2.1 13X沸石分子筛的分类与结构性质

2.2.2 新型工艺优化配比成型复合吸附剂的配制方法

2.3 新型工艺优化配比整体成型复合吸附剂吸附性能的测试系统

2.4 试验结果和分析

2.4.1 吸附床温度的变化

2.4.2 冷凝及蒸发温度的波动

2.4.3 13X沸石分子筛原粉和复合吸附剂Z4的吸附、脱附性能测试

2.4.4 分析方法的可行性和可靠性

2.5 复合吸附剂开式最大吸附量

2.6 复合吸附剂密度试验和微通道显微镜观察成像成型度试验

2.6.1 复合吸附剂的填充密度

2.6.2 新型工艺优化配比整体成型复合吸附剂的显微成像

2.7 复合吸附剂性能汇总

2.8 本章小节

3 热探针法测试整体成型复合吸附剂的导热系数

3.1 测试样品的准备

3.2 热探针法的理论研究

3.2.1 理论模型

3.2.2 理论分析

3.2.3 热探针法测试影响因素分析

3.3 复合吸附剂导热系数测试系统的设计

3.3.1 测试系统原理

3.3.2 测试仪器及装置

3.3.3 测试步骤

3.4 结果和分析

3.4.1 热探针仪器常数的标定

3.4.2 仪器常数的检验

3.4.3 各复合吸附剂导热系数随吸附量的变化

3.4.4 复合吸附剂导热系数随添加的粘结剂含量的变化

3.4.5 测量误差的分析

3.5 本章小节

4 太阳能冷管的热损失

4.1 测试原理

4.1.1 太阳能冷管脱附时的能量平衡

4.1.2 热平衡测试太阳能冷管热损失的原理

4.2 试验系统建立

4.3 试验结果和数据分析

4.3.1 各个真空管在同一温度范围内的测试温度波动

4.3.2 各集热管内在同一测试时刻的测试温度波动

4.3.3 热损失随着管内平衡温度的变化关系及曲线拟合

4.3.4 热损失随着管外壁面温差的变化关系

4.3.5 各温区不同真空度集热管的测试结果

4.4 本章小结

5 太阳能冷管的理论计算模型

5.1 太阳能冷管的制冷原理

5.2 太阳能冷管理论模型的建立

5.2.1 冷管吸附床内部传热方程

5.2.2 冷管中芯管传热方程

5.2.3 冷管内管传热方程

5.2.4 冷管外管传热方程

5.2.5 冷凝器传热方程

5.2.6 蒸发器传热方程

5.2.7 太阳能冷管传质方程

5.2.8 边界条件以及初始条件

5.3 节点的划分以及主要参数的选取

5.3.1 节点的划分

5.3.2 主要参数的选取

5.4 模型的求解及结果

5.4.1 白天脱附过程

5.4.2 晚间吸附过程

5.5 太阳能冷管的性能优化分析

5.5.1 不同的太阳能辐射量对性能的影响

5.5.2 太阳能冷管吸附床半径对吸附床温度的影响

5.5.3 吸附床半径对脱附率和COP的影响

5.6 本章小结

6 非抗冻型太阳能冷管的试验研究

6.1 非抗冻型太阳能冷管的制作

6.1.1 太阳能冷管整体成型吸附床的灌装

6.1.2 太阳能冷管的热排空和管口的封结

6.1.3 太阳能冷管的平衡吸附和管口封结成型

6.2 几种非抗冻型太阳能冷管的结构

6.2.1 双端式太阳能冷管（A型）

6.2.2 单端式太阳能冷管（B型）

6.2.3 弯管式太阳能冷管（C型）

6.3 非抗冻型太阳能冷管的单管性能试验

6.3.1 太阳能冷管制冷试验系统建立

6.3.2 结果与分析

6.4 太阳能冷管系统的制冷制热性能试验

6.4.1 单支太阳能冷管系统的制冷制热性能

6.4.2 太阳能冷管组成单元系统的制冷制热性能

6.5 本章小结

7 抗冻型太阳能冷管的试验研究

7.1 抗冻型太阳能冷管的制作

7.1.1 抗冻型太阳能冷管的灌装

7.1.2 抗冻型太阳能冷管的排空、吸附和封结

7.2 几种抗冻型太阳能冷管的结构

7.2.1 F1型吸附床两端通道抗冻型太阳能冷管

7.2.2 F2型中心吸附质通道抗冻型太阳能冷管

7.3 抗冻型太阳能冷管的试验

7.4 试验结果分析

7.4.1 太阳能辐射

7.4.2 F1型抗冻型太阳能冷管试验结果和分析

7.4.3 F2型抗冻型太阳能冷管试验结果和分析

7.5 本章小结

8 研究总结和工作展望

8.1 主要结论

8.2 研究展望

8.3 主要创新性工作

附录1 符号说明

附录2 作者近年来承担的课题和发表的学术论文

参考文献

致谢

《太阳能吸附制冷管光热利用》主要针对目前太阳能吸附制冷中存在的一些相关问题进行研究，研制适合于太阳能冷管所用的整体成型复合吸附剂，并对其导热性能、吸附性能、填充性能、整体成型性能进行研究，从中优化选出最佳配比方案，对太阳能冷管热损失进行试验，建立太阳能冷管理论计算模型，对非抗冻型冷管以及抗冻型冷管进行研制和试验研究。