能量转换和传输特性的分析冰蓄冷空调系统由分布式光伏能源系统

文摘

为了减少分布式光伏能源系统的投资和运行成本,介绍了冰存储技术代替太阳能储能电池。首先,冰蓄冷空调系统(直接督导下)由分布式光伏能源系统(dp)的建议和可行性研究调查。然后,建立了理论模型和实验工作已经完成分析light-electricity-cold耦合和转移特征的能量转换过程。此外,结构优化分析研究。结果显示,冰制作过程中能量损失高冰滑制造商只有17.38%的能源利用效率和能源效率和(火用)效率的直接督导下的dp分别为5.44%和67.30%,分别。所以沉浸式蒸发器和共合体换热器采用更高的能源利用效率和更好的金融奖励结构优化。制冰机的警察和(火用)效率可以增加到81.24%和1.48,分别经过优化和能源利用效率的直接督导下的dp可以提高2.88倍。此外,直接督导下的普通空调系统的开箱即用的功能。总之,直接督导下的由dp在热带地区将有良好的应用前景,没有电网。

1。介绍

剧烈的气候变化,冷却需求增加,导致能源消费的快速增长,导致传统的化石燃料能源短缺和巨大的损失与排放的气候和环境有限公司₂、有害颗粒,大量使用的传统化石能源。此外,大量的电动空调的使用会增加电网电源之间的紧张局势和需求的人。因此,制冷由太阳能驱动的成为一个有前途的方法来减少或部分取代传统的制冷系统。太阳热能制冷和太阳能光伏制冷两个主要工作模式(1,2]。几项研究已经进行了不同的太阳能制冷选项在过去几年的改善和发展太阳能热制冷系统运行效率和操作稳定性等(3- - - - - -10]。太阳热能制冷相比,太阳能光伏(PV)制冷制冷效果上有更多的优势,稳定运行,能源利用率。随着投资和运营成本的降低和逐渐增加的光伏模块的转换效率,光伏制冷将迅速发展。

制冷模式有两种:热电制冷和蒸气压缩制冷可以由太阳能驱动的。早在2003年,戴笠et al。11]研究热电冰箱由太阳能电池和结果表明,该系统有0.3警察和冰箱温度可以保持5°C ~ 10°C。由于工作原理的限制,热电冰箱只适合冷藏和不能用于冻结。所以蒸汽压缩制冷由PV引起研究人员的注意。

首先,Aktacir [12)设计了一种多功能太阳能冰箱,发现当室内和室外平均温度分别为26.3°C和24.9°C,冰箱的最低温度达到−10.6°C。研究结果表明,系统的制冷效率需要改进。为了提高光伏制冷性能,Mba et al。13]使用MATLAB软件模拟光伏制冷系统操作过程,分析系统在不同条件下操作特征。结构优化和系统的操作方案中提到的研究结果。此外,蒂娜和格拉索(14)设计了一个软件程序为冰箱监视和管理独立光伏系统在偏远的地区,有一个实时监控运行状态,并自动记录数据反馈到终端设备。研究工作可以为系统操作稳定性和优化提供参考。也报道,所需的太阳能光伏面板区域electric-vapor压缩制冷系统蒸发温度降低和增加冷却系统的性能变异系数随蒸发温度的降低的结构优化提供了重要参考光伏冰箱(15]。所以在调查的结构优化光伏制冷,Kaplanis和Papanastasiou16]改善传统冰箱的性能由光伏通过结构重建和优化的冰箱的性能可以大大提高。此外,为了提高光伏冰箱的操作稳定性和降低逆变器的成本,空调压缩机取代直流压缩机的研究工作由Ekren et al。17]。结果表明,光伏模块转换效率有更大的对系统火用效率的影响。最后,PV冰箱的综合性能如能量转换、管理和操作性能、动力等三个条件的光伏组件,电池,和中断系统,结果表明,系统COP从早到晚逐渐减少(18]。

根据综合分析,光伏制冷系统的研究目前主要集中在制冰机PV。电池是必不可少的组件来储存能量和解决间歇性的太阳能光伏制冷系统。然而,电池的使用可以增加投资和运行成本。因此光伏制冷,无需更换电池或电池技术研究。Axaopoulos和Theodoridis19)设计了一个太阳能制冰机没有电池,研究其性能时,压缩机运行效率为9.2%;他们发现这个原型具有良好的制冰能力和可靠运行以及改善压缩机的启动特性,保持较低的工作即使在天太阳能辐射的150 W / m²。但制冷效率需要改进。美国单独的制冷公司开发了一种光伏直流冰箱替换电池water-propylene /乙二醇相变材料储存冷和降低系统投资和运行成本。结果显示,冰箱内的温度保持稳定在1.4°C时,环境温度为32°C (20.]。但使用water-propylene /乙二醇相变材料在系统中增加了成本。因此,冰的存储技术,性能稳定,低成本,大的相变潜热吸引了研究人员的关注。冰存储技术在建筑节能有很大的作用,将峰值功率转移到非高峰,提高电网负荷率和其他方面。

分析了冰蓄的表演。聚氨酯等。21]分析了合并的影响冰蓄冷空调系统在电源基于累积火用分析方法。他们发现总累积火用耗增加冰蓄热器(它的)系统应用。然而,平均累积火用变化略有下降作为该系统的冷负荷增加。然后,冰热能存储(工艺)空调系统将相变材料(PCM)从能量,分析了(火用),经济和环境方面22]。结果表明,混合动力系统的电力消耗是低于6.7%和17.1%的简单工艺(PCM)系统和传统的系统,分别。工艺分析的经济表现Sanaye和Shirazi23]。结果显示,大量的电力消耗和有限公司₂发射系统降低9%和9.8%,分别与传统的系统相比。此外,额外的资本成本系统的投资回收期为3.43年。由于其优越的经济表现,它被广泛用于大型建筑冷却系统在整个世界。汉et al。24之间)进行了分析比较研究的潜在影响冰蓄系统负荷的新以信用为基础的激励方案和现有的激励安排在江苏,中国。结果表明,采用不同方案的冰蓄可以使不同对负荷的影响。小王和丹尼斯25)进行了一次调查的节能性能影响因素在光伏电池存储和相变冷藏与TRNSYS冷却系统在三个不同的气候条件下(马德里、上海和布里斯班)。结果表明,有限公司₂包合物水合物是表现最好的冷藏库,这种方法提供了可靠的储蓄相比,没有能量储存系统。

根据上面的分析,现在的研究和利用太阳能制冷和冰存储相对独立。为了集成这两种技术的优点在一起,冰蓄冷空调系统(直接督导下)由分布式光伏能源系统(dp)建立了基于我们之前的研究结果(26]。这是第一次,冰存储技术是用于光伏系统替代或部分替代电池太阳能存储。如你所知,很明显,热带地区,如西双版纳在中国和泰国曼谷,有近300天的冷却需求;因此冰蓄在这些地区具有良好的应用前景。所以我们的研究工作具有一定的意义。在我们的系统,一些电池也被用于提供系统操作的稳定性。起初,已经建立了一个理论模型和实验工作已经完成分析的能量耦合和转移特征light-electricity-cold直接督导下由dp的转换过程。然后,系统优化分析也调查了为了达到更高的能源利用效率和更好的财务回报。为了解决这一问题的冷制冰过程提供流程必须落后传统冰蓄冷空调系统和提高传统冰蓄冷空调系统的效率,系统结构优化分析研究。沉浸式蒸发器和共合体换热器提出了。 Therefore, the present study can achieve the purpose of ISACS supplying cold efficiently with out-of-box functionality as the ordinary vapor compression air conditioning system. The research results can also provide some references for commercial application of ISACS driven by DPES without batteries in tropical regions without power grid.

2。材料和方法

2.1。直接督导下的dp

2.1.1。直接督导下由dp的配置

冰蓄冷空调系统(直接督导下)由分布式光伏能源系统(dp)主要是通过dp配置,制冰机,存储系统和空调系统。直接督导下的工作图由dp图所示1。

光伏组件将太阳能转化为电能,可以由与最大功率点跟踪控制器,驱动制冰机,冰存储系统和空调系统。在白天,dp接收太阳能,并把它变成直流(DC)电力可以转换为交流电(AC)电力逆变器来驱动空调压缩机、水泵、乙二醇泵和风机盘管。保持稳定的电能供应,电池采用与控制器连接,保持能量转换和供应最优化的方法。制冰机和存储系统都是由空调压缩机,冷凝器,膨胀阀,阀瓣蒸发器,冰储罐。循环水可以冷冻盘蒸发器和冰可以下降到冰储罐热时制冷剂流入蒸发器是由电磁阀控制。因此,制冰机是蒸汽压缩制冷。在空调压缩机,低温R134a压缩高温高压气体过滤在省煤器和冷凝器释放热量。制冷剂是温和的温度和高压气体凝聚。当气体流入节流阀时,它可以进行节流低温低压液体,然后喂到板蒸发器。然后,制冷剂流入另一个气液分离器被吸入压缩机。 Thereby, the refrigeration cycle will be completed. Air conditioning system was mainly made up of coil heat exchanger which was fixed in ice storage tank, ethylene glycol pump, solenoid valve, proportional control valve, and fan coil. Ethylene glycol is an adopted cold exchanging medium.

根据工作原理图,0.2千瓦直接督导下的dp如图成立2。直接督导下由dp的主要组件参数如表所示1。

dp是由两个245年多晶硅光伏系列和四个电池串联被用来储存电力。制冷剂(R134a)温度和压力测量通过衣架式热电偶和压力传感器,分别。电压和电流的光伏模块由数字万用表测量。风速测量的风速传感器。太阳辐射被日射强度计测量。瓦特计压缩机输入功率测量。电磁流量计用于测量制冷剂流量和冷交换介质流量。所有仪器的参数如表所示2。

2.2。理论模型在能量转换和传输特点,直接督导下的dp驱动

建立了理论模型分析的能量转换和传输特性直接督导下由dp如下。

2.2.1。光伏模块的能量和火用模型

能量平衡方程表示为光伏模块

吸收的太阳能光伏模块可以估计

电力是表达的

(火用)和(火用)损失的光伏模块给出了(26]:

2.2.2。能源和(火用)的控制器模型

能量平衡方程的控制器可以估计如下: 单位时间内所消耗的能量控制器(W);通常是4%的。

(火用)和(火用)损失的控制器表示为(27]:

2.2.3。电池的能量和火用模型

能量平衡方程的电池(28] 是一个象征性的系数。当电池供电负荷,分配1。相反,电池充电时分配−1:

在这里, VF是完全充电电压(V),最初的SOC值(1),和BC是电池容量(啊)。

(火用)平衡和(火用)损失电池写成方程(27]

2.2.4。能量和火用逆变器的模型

能量平衡的经验方程给出了逆变器(28]:

(火用)平衡和逆变器的火用损方程表达(28]:

2.2.5。直接督导下的能量和火用模型

直接督导下的dp是由稳定的电能输出。制冰机的热力循环制冷过程中,制冷剂,R134a热力学性质,ph制冷剂在制冷循环R134a变化曲线如图所示3。它可以清楚地看到在图3区域1是饱和液体,二是气液共存,,3是饱和蒸汽。因此,在饱和蒸汽制冷循环是1-2-2s-3-4-5-1地区和气液共存区。从1 - 2显示实际的压缩机工作过程中,当在状态1干蒸汽压缩饱和蒸汽状态2,将等熵压缩到2 s在理想条件下。然而,过程2-2s-3-4冷凝器的制冷剂冷凝和释放热量的过程。2 - 2的过程是自然冷却过程和2 s-3-4等压冷却过程。致冷剂将高压干蒸汽状态3和4高压饱和液体状态。流程4 - 5由节流阀减压冷却。因此,流经节流阀,制冷剂的温度和压力会较低,那么它可以流入蒸发器吸收热量和冷藏,即过程5 - 1。

能量和火用分析如下所示。(一)压缩机是由能量平衡方程 压缩机(火用)模型 (b)显示为电容器的能量平衡方程 冷凝器(火用)模型表示为 (c)是等焓节流过程制冷剂在节流阀, 是由节流阀(火用)模型 (d)显示为蒸发器能量平衡方程 水蒸发吸收热量(W)。

蒸发器(火用)模型

能量平衡方程在冷交换和提供过程写成

和火用计算公式所示:

能量转换和传输效率和(火用)效率每个组件的系统可以通过以下公式计算:

3所示。结果与讨论

3.1。计算结果和分析

相关参数如表所示3。

08:00-17:00工作时间从周一到周五。在工作期间,寒冷的房子的需求很低,所以冰箱可以由光伏模块,然后可以存储在冰蓄冷水箱。下班后,冷需求的增加,存储在白天可以向服务的家庭。所以直接督导下由dp在国内制冷领域有巨大的应用前景。

操作的直接督导下由dp从喂饲23点。在白天,太阳能转化为电能的光伏模块。上午11前,辐照太低,光伏发电模块不能驱动制冰机。同时,电池放电,以弥补缺乏电力生产的光伏模块和制冰机可以稳定可靠地运行,由光伏电池混合能源供应系统。然后,辐照逐渐增加,电力与辐照度增加。在混合能源供应系统,系统输出功率等于额定功率制冰机和总是相同的,但光伏模块输出功率增加,电池输出功率相应减少。大约11点,光伏模块的输出功率就足以驱动制冰机电池的输出功率为零。11点后,与辐照度的不断提高,不仅是光伏模块的电力用于驱动制冰机还剩余电能储存在电池里。因此,电池在充电。中午后,一步一步从太阳辐射减少,因此光伏发电模块逐渐减少。 About 14:00, the electricity reducing step by step was only enough to drive ice maker. The charge state of batteries was end. Then, ice maker was driven by PV modules and batteries once again until the ice was enough at 16:00. All of the ice was stored in ice storage tank and the cold can be exchanged by the coil with refrigerating medium ethylene glycol flowing in it at 19:00. At the other end of the coil the cold of refrigerating medium can be blown into the air in the house by fan. So the temperature of house dropped step by step until it tended to balance. About 23:00, the cold of ice in the tank was released completely. And then, the fan and glycol pump would be shut down and the cold supply process was over. Through all of the process, energy is transformed from light to electricity by PV modules and it is stored with ice through phase change latent heat of water. In conversion and transmission process, the energy and exergy of system changed with the change of external environmental conditions. In order to describe system performance clearly and intuitively, the overall performance of the system was evaluated. So the energy efficiency and exergy efficiency of each component of the system in energy conversion and transmission process were calculated and the results are shown in Table4。

图4显示能源效率和(火用)效率的变化曲线的冰从喂饲和防冻过程和制冰机由dp 16:00时。图5显示系统能源效率和(火用)效率的变化曲线的风机盘管由dp从19:00至23:00。

在白天,制冰机系统是由dp电池和系统能量效率和(火用)效率分别为5.44%和67.30%,分别。发现dp的总能源效率和总(火用)效率分别为12.44%和84.95%,分别和总能量效率和总制冰机系统的(火用)效率分别为51.20%和79.77%,分别。16:00时后,冰总产量是16.98公斤。所有的冰都存储在坦克和空调是打开19:00,持续了大约4个小时总能量效率和(火用)效率为99.31%与85.42%。

观察到在制冰机热力循环制冷效率仅为17.38%,冷却过程中的损耗为45093.78 W。冰制作过程中,水可以通过循环泵和泵流过蒸发器吸收热量。水可以冷冻蒸发器的一部分,其余的水回流到存储。因此,在水的循环过程中,循环水消耗了大部分的能量,如图6。

在制冰机,压缩机最大(火用)损失组件以8.78%的效率和(火用)损失很明显,制冰机蒸发器是最重要的组成部分;蒸发器的总(火用)是79810.74 W和(火用)效率为93.04%。同时,水的(火用)流蒸发器为76271.06 W制冰过程(火用)效率为95.57%。

3.2。实验结果和分析

3.2.1之上。dp

光伏模块的输出性能极大地受到外部环境的影响,如太阳能辐照度、风速、环境温度和光伏模块的温度。因此,外部环境应该被测试通过实验计算和分析光伏输出性能。直接督导下的dp在10月22日在昆明进行测试。结果表明,辐照量22.17 MJ / m²从8点到16:00时,冰的总量为16.98公斤时,风机盘管运营了近4个小时。与此同时,光伏模块输出性能进行了测试和分析。首先,全球太阳辐射和环境温度进行了测试,如图7。光伏模块温度输出性能的一个决定性因素,可随时受风速变化的影响。因此,风速和光伏模块温度只能通过实验测量,如图8。

光伏模块的电压和电流的变化也在10月22日在昆明进行测试。的变化曲线如图所示9。电池采用测试过程,确保生成的输出功率稳定性和存储多余的光伏模块。电池的电压和电流测量和变化曲线也显示在图10。

这是观察到的最大在12:35测试电流8.6。输出电压变化50.8 V - 54.2 V和最大电压出现在36。在电池放电,制冰机只能10小时由电池驱动的全功率状态和断开光伏模块,直到电池电力下降,不能驱动制冰机。电压下降一步一步从54.88 V至44.6 V和光伏模块的输出电流是大约7小波动在5.4和7.4之间。电池在充电过程中,电池与制冰机和与PV模块脱节。电池电流变化与太阳辐照度和电压逐渐增加直到电池处于浮动状态。

从光交谈分布式光伏发电系统电池之间的转移,制冰机,空调系统。优化和匹配是非常重要的能源光伏模块之间,蓄电池,功耗机,可以为未来的工作提供了重要参考。因此,试验研究直接督导下由dp是为了分析light-electricity-cold转换过程和能量传递特征。结果如图所示11。

有冰,冰融化离层制冰机的操作过程。在冰制作过程,系统目前是1.8,压缩机工作电流的总和,冷凝器风扇电流。然而,在冰融化离层过程,系统目前是1.4,冷凝器风扇电流和电磁阀操作电流之和。另一方面,空调压缩机的电压是220 V,这是稳定的。电压和电流泵和风扇220 V, 0.4 A和380 V, 0.5 A,分别。在dp,光伏模块和电池被解开,用于驱动制冰机。中午之前光伏模块输出电流增加太阳能辐照度和电池输出电流逐渐减少。光伏模块输出电流增加到6.5时,电池输出电流降低到0是和冰制造商可以完全由光伏模块。从那时起,制冰机是由光伏模块和其他电力可以存储在电池。电池充电电流逐步增加,达到最大值2.0,直到太阳辐照度达到高峰值在将近12。 After noon, batteries charging current gradually reduces along with solar irradiance decreases. It was found that at 15:37 the charging current and PV modules output current were 0 A and 6.5 A. Therefore, ice maker was only driven by PV modules once again. Subsequently, the generated electricity by PV modules was not enough to drive the ice maker and batteries discharged to supplement the shortage. Batteries discharging current increases step by step along with the solar irradiance decreases. Batteries voltage reduced in discharging process and increased in charging process. Batteries separately derived pump and fan coil to supply cold from 19:00 to 23:00. Output current remained constant with 5 A and output voltage slightly decreased gradually. At 23:00, ice melts completely and then all machines were shut down. Until 07:30 of the next day, a new ice making and cold supplying cycle starts. Through the 27-hour experiment, batteries capacity decreased from 65 Ah to 9.76 Ah with a 55.24 Ah decrease. In the first day, batteries discharged 13.7 Ah in the morning and then were charged 7.39 Ah by PV modules. Batteries discharged 12.17 Ah from 15:37 to 19:00. And then ice maker stopped and cold exchanger ran, driven by batteries. The electricity consumption was 20.22 A from 19:00 to 23:00. In the next day, ice maker starts to work at 07:00 and electricity consumption in the morning discharging process and afternoon discharging process was 12.55 Ah and 11.61 Ah, respectively. Batteries were charged 7.62 Ah by PV modules from 10:11 to 15:36.

3.2.2。制冰机和冷藏系统

冰生产如图12。

发现冰的总量为16.98公斤。制冰机的操作周期时间是10分钟,冰产量约0.35 ~ 0.36公斤每一辆自行车。冰使效率约为2.12公斤/小时。另一个实验测试进行了在不同温度下的制冰机每个组件在热力学循环的冰过程,如图13。蒸发器的入口温度和出口温度,压缩机,冷凝器稳定下降,直到冰制作过程。

在冰过程中,冰一起粘贴好五固体网格壁板蒸发器冰重力,是不可分割的。因此,必须关闭压缩机,一个特殊的电磁阀如图14必须是用于调节制冷剂流量和介绍了高温高压制冷剂蒸汽开除压缩机进入蒸发器。

电磁被打开时,蒸发器的角色冷凝器释放热量通过固体冰墙和冰开始融化的接口。冰与蒸发器,掉进了坦克。同时,蒸发器入口温度和出口温度急剧上升,直到关闭电磁阀,压缩机开启制冰过程和一个新的开始。蒸发器的制冷剂流出节流阀,成为低温低压液体。然后,制冷剂吸收热量从外部流入冷凝器,冷凝器进口和出口温度急剧下降,当低温制冷剂流入。冷凝器出口温度高于冷凝器入口因为制冷剂吸收热量从外部通过冷凝器,如图12。下流入制冷剂压缩机和压缩机进气温度增加很多冰制作过程相比,与进口和出口温度变化可以改变蒸发器和冷凝器。压缩机停止运行在冰融化离层过程和压缩机的制冷剂气体不能被压缩。因此,压缩机出口温度急剧下降时,电磁阀打开,它将返回顺利当冰过程打开了。冰融化离层过程非常不利于直接督导下的原因如下:(1)制冰机200年代经营期限延长;此外,冰融化离层时间三分之一的时间周期。(2)压缩机的使用寿命将缩短频繁启动和停止压缩机,制冰过程有很大的影响和能源供应dp的过程是非常不利的。电力消耗的电磁阀是3.0×10⁻⁴千瓦小时的冰融化离层过程和电力消费总量为0.024千瓦小时从7:30到下午。

3.2.3。空调系统

空调系统的性能测试点。这时,冰保存在冰储罐的温度和冰储罐温度−3°C和−1°C,分别。室内温度为20.5°C。温度的变化对交换冷和供应流程如图所示15。

冰储存温度保持不变在冰吸收和融化−1°C相变过程。然而,二二20之后,所有的冰融化和低温水箱注满水。随后,水的温度逐渐增加,当水来冷却。随后,它从0°C增加到近40分钟内5°C。在实验的最后,冰储罐出口温度增加到11.5°C的初始温度3.4°C。在冰相变过程中,冰储罐进口和出口的温度应该常量值理论;然而,进口和出口之间的温差增加7.15°C主要由于管道泵的工作温度。发现风扇出口温度降低20.5°C到15.1°C 5.4°C下降而室内温度降低了20.5°C - 18°C 4小时内下跌了2.5°C。冷权力吹风机盘管为0.298 W和冷交换和提供空调系统的效率是90.4%。此外,冰储罐具有良好的隔热性能0.10米厚的聚氨酯泡沫。 The ice cold loss in ice storage tank was 218.59 kJ as 3.89% of input cold from 19:00 to 23:00 and the cold loss of fan coil was 313.92 kJ as 5.82% of input cold.

3.3。模型验证

系统能量效率是5.44%计算如表所示4。在实验测试过程中,冰产生在喂饲16.98公斤与22.17 MJ / m ~ 16:00时²总辐照。因为制冰机是由光伏模块和电池,冰的产生不仅是由光伏模块。因此,必须计算冰光伏模块的生产。制冰机的额定功率为380 W,如表所示1这不仅是由压缩机如表所示的力量吗3但还包括风扇的权力,电磁阀和水泵。制冰机的电力消耗3.04千瓦·h喂饲时~ 16:00时。但是,电由光伏模块只有2.76 kW·h如表所示3。所以有90.79%的电力被制冰机来自光伏模块。因此光伏模块产生的冰是15.42公斤。冰相变潜热是335焦每千克。所以产生的能源储存冰PV模块5165.70 kJ。光伏模块的总面积是3.24米²。所以总接受太阳能光伏模块71830.80 kJ。和空调系统的冷交换效率是85.42%,如表所示4。所以直接督导下的能源效率由dp测试实验为6.14%。计算结果的相对误差为11.4%。模型在工程应用领域可以接受。

3.4。系统优化

模拟计算和实验测试结果表明,有一些缺陷的现行制度如下:(1)通常白天冷需求很高,但是系统可以通过冰融化了冰制造商供应冷由光伏发电模块在白天。因此,没有寒冷的供给和需求之间的匹配。(2)能量损失是巨大的,冰制冰过程效率低的冰滑制造商。

因此,为了提高直接督导下的性能由dp商业促销,促进项目,提出了一些优化和改进测量如下:(一)蒸发器采用浸没式静态制冷模式取代冰收割机制冷模式。优化线圈蒸发器沉浸到水吸收热量,使冰和所有的能量利用,如图16。(b)线圈冷换热器与盘管蒸发器共合体。在制冷过程中,线圈冷换热器有优先获得从旁边的盘管蒸发器冷交换器为用户提供冷。剩余冷用来制作冰来存储。因此,直接督导下的开箱即用的功能不仅普通空调,而且有效地提高了出现过冷现象和补救措施的缺点后冷供应冰制冰系统制作过程在传统淹没。协整的顶视图蒸发器和冷换热器沉浸在冰储罐如图17。

另一个浸入式静态制冰机蒸发器与线圈共合体冷换热器构造根据图中所示的优化设计18。

优化的性能直接督导下由dp可以测试和计算如上所述。2016年5月12日系统操作。在图所示的测试和计算结果19和表5。

13.4公斤的水箱满是水。在08:35系统操作,所有的水变成冰约为40。然后冰开始欠火上午冰面变得困难。目前,蒸发器表面温度(冰芯的温度)−12.11°C和水温−8.09°C 4.20°C和冰表面温差核心。上午,蒸发器进口和出口的温度,分别−20.49°C和−16.51°C和压缩机入口温度−14.28°C。系统组件的能源效率和(火用)效率的优化直接督导下由dp通过以上计算公式和上面提到的系统的性能和优化系统比较表5。

通过结构优化,制冰效率提高静态制冰机蒸发器浸到6.00公斤/小时的2.88倍冰滑制造商使用相同的输入功率。通过理论计算,发现冰使效率和(火用)效率从17.38%上升到50.12%,从95.57%提高到97.32%,分别。制冰机系统能源效率提高2.88倍,(火用)效率从76.85%提高到78.52%。结构优化后,直接督导下的由dp的能源效率可以从5.44%提高到15.69%,火用效率从67.30%提高到68.54%。蒸发器共合体时线圈冷交换器,直接督导下的实现与普通即用功能蒸汽压缩空调系统,可以有效地解决这一问题的冷制冰过程提供流程必须落后在传统的冰蓄冷空调系统。

4所示。结论

(1)直接督导下的能源利用率和(火用)效率的dp分别为5.44%和67.30%,分别。dp转换效率是12.44%与84.95%(火用)效率和制冰机系统能量效率是51.20%与79.77%(火用)效率。(2)为了提高直接督导下的制冷性能,蒸发器采用浸没式静态制冷模式取代冰收割机实现高效制冷制冷模式。(3)线圈冷换热器与盘管蒸发器共合体。因此,直接督导下的开箱即用的功能不仅普通空调系统,同时也有效地提高了过冷现象的出现。(4)通过仿真,系统能源利用效率可以从5.44%提高到15.69%,火用效率从67.30%提高到68.54%。

命名法

罗马的象征

公元前:	电池容量(啊)
:	经验常数
:	经验常数
:	比热容(J·公斤−1·K−1)
:	(火用)损失(W)
:	(火用)(W)
:	太阳辐照度(W·m−2)
:	焓(J·公斤−1)
:	电流(A)
:	质量(千克)
:	质量流量(公斤·s−1)
:	单位时间内(W)
:	经验常数
:	熵(J·公斤−1·K−1)
:	区(米2)
:	运行时(年代)
:	温度(K)
:	电压(V)
:	完全充电剩余电压(V)
:	速度(m·s−1)
:	压缩机运行功率(W)。

希腊符号

:	太阳能电池吸收系数
:	光伏模块覆盖玻璃透光率
:	象征性的系数
:	能源效率
:	(火用)效率。

下标

1:	制冷剂状态1
2:	制冷剂在状态2
3:	制冷剂的状态3
4:	制冷剂状态4
5:	制冷剂状态5
:	环境
空气:	室内空气
阿瑟:	蒸发器吸收
:	电池
:	细胞
Conv:	对流
:	控制器
CP:	压缩机
有限公司:	冷凝器
选举:	电
:	发射
电动汽车:	蒸发器
icemk:	制冰器
fancoil:	风机盘管
:	输入
:	逆变器
冰:	冰
失:	损失
:	最大功率点
度:	开路
:	输出
:	平行
:	光伏模块
射频:	制冷
:	天空
sc:	短路
太阳:	太阳
储存:	存储
TH:	节流阀。

相互竞争的利益

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者欣然承认提供的金融支持中国国家自然科学基金(51666018)和国家国际科技合作项目(2011 dfa62380)。作者也感激可再生能源研究和创新发展中心中国西南部(05300205020516009),可再生能源的研究和创新团队在云南省和云南省可再生能源工程师重点实验室(2015 kf05),和云南省教育部科研基金项目(2015 j035)。

引用

1. a . Allouhi t . Kousksou a·贾米尔·Bruel y Mourad,和y Zeraouli,“太阳能驱动冷却系统:一个更新的评论,“可再生能源和可持续能源的评论,44卷,第181 - 159页,2015年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
2. Ghafoor a和a·姆尼尔,“全球太阳能热冷却技术的概述,可再生能源和可持续能源的评论,43卷,第774 - 763页,2015年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
3. n·m·哈达、h . Sharawy和m . Helmy vovel太阳能吸附制冷管的发展,“能源Procedia18卷,第714 - 709页,2012年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
4. d . Attan m·a . Alghoul比比萨哈,j . Assadeq和k . Sopian“活性炭纤维吸附制冷循环的作用,“可再生能源和可持续能源的评论,15卷,不。3、1708 - 1721年,2011页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
5. 美国Du, r . z . Wang和z z夏,“图形分析的内部热回收单级氨水吸收式制冷系统中,“能源卷,80年,第694 - 687页,2015年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
6. 问:w·潘,z s, r . z . Wang和l·w·王,”一个吸附制冷样机的试验研究工作对综合adsorbent-ammonia”应用热工程,卷72,不。2、275 - 282年,2014页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
7. z . y .徐和r . z王”,实验验证吸收制冷循环变量的影响,“能源卷,77年,第709 - 703页,2014年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
8. 美国Du, r . z . Wang和z z夏,“最佳氨水吸收式制冷循环与最大内部热回收来自缩放技术,”能源卷,68年,第869 - 862页,2014年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
9. 江l, l . w . Wang和r . z王”调查热导电复合CaCl合并₂吸附制冷。”国际热科学杂志》上,卷81,不。1,第75 - 68页,2014。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
10. 李x, m . j .粉丝,张平,b·罗和l .王”结构优化和性能实验的太阳能吸附式制冷系统翅片管,”应用能源卷,113年,第1300 - 1293页,2014年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
11. 戴y . j . r . z . Wang, l .倪”试验研究和分析热电冰箱由太阳能电池驱动的,”太阳能材料与太阳能电池,卷77,不。4、377 - 391年,2003页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
12. m·a·Aktacir”多功能PV-refrigerator系统的实验研究”,国际物理科学杂志》上》第六卷,没有。4、746 - 757年,2011页。视图:谷歌学术搜索
13. e . f . Mba, j·l·Chukwuneke和c·h·阿奇比“建模与仿真的光电驱动的蒸汽压缩制冷系统,”《信息工程和应用程序,卷2,页1 - 15,2012。视图:谷歌学术搜索
14. 通用汽车蒂娜和a·d·格拉索”为独立光伏电站远程监控系统:PV-powered户外冰箱的案例研究,“能量转换和管理卷,78年,第871 - 862页,2014年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
15. m . Bilgili”每小时模拟和性能的太阳能electric-vapor压缩制冷系统,”太阳能,卷85,不。11日,第2731 - 2720页,2011年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
16. Kaplanis和n . Papanastasiou”的研究和性能改良传统冰箱作为光伏动力,”可再生能源没有,卷。31日。6,771 - 780年,2006页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
17. o . Ekren a Yilanci、大肠Cetin和h . k . Ozturk”实验PV-powered制冷系统的性能评估,”Elektronika红外Elektrotechnika,卷114,不。8日7 - 10,2011页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
18. 答:莫迪,a·乔杜里b Vijay, j . Mathur”运营的太阳能光伏性能分析国内冰箱,”应用能源,卷86,不。12日,第2591 - 2583页,2009年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
19. p . j . Axaopoulos和m . p . Theodoridis”设计和实验性能的光伏制冰机没有电池,”太阳能,卷83,不。8,1360 - 1369年,2009页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
20. e . f·罗伯特·e·a·路易斯,b大卫,“光伏直接驱动与冰蓄冰箱:初步监测结果,”美国是世界太阳能大会,阿德莱德,澳大利亚,2001年。视图:谷歌学术搜索
21. j . Pu g·刘,x,“累积火用分析冰蓄冷空调系统,”应用能源卷,93年,第569 - 564页,2012年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
22. m . Navidbakhsh a Shirazi, s . Sanaye“4 E分析和多目标优化的冰存储系统将PCM的部分冷库空调应用,”应用热工程,卷。58岁的没有。1 - 2,30-41,2013页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
23. 美国Sanaye和a . Shirazi Thermo-economic优化一个冰热能存储系统对于空调的应用程序,“能源和建筑,60卷,第109 - 100页,2013年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
24. 沈y, b、h·胡和f .粉丝,“冰蓄系统的性能优化电力负荷管理通过信贷机制:江苏的分析工作,中国,“能源Procedia卷,61年,第2879 - 2876页,2014年。视图:谷歌学术搜索
25. 王x和m·丹尼斯,“节能性能的影响因素在光伏电池存储和相变冷库冷却系统,”能源和建筑卷,107年,第92 - 84页,2015年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
26. 李y s周w·林,x, x罗,和m . Li“太阳能光伏冰箱系统的性能分析,Energiae Solaris学报,36卷,不。2、422 - 429年,2015页。视图:谷歌学术搜索
27. o . Ekren s·侯赛因·b·高贵,r·克劳斯“变速直流压缩机的性能评估,”国际期刊的制冷,36卷,不。3、745 - 757年,2013页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
28. y Sukamongkol、美国Chungpaibulpatana和w·Ongsakul“仿真模型预测性能的太阳能光伏系统与交流负载,”可再生能源,27卷,不。2、237 - 258年,2002页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索

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