本書概述太陽能制冷技術(shù)的重要戰(zhàn)略意義，并介紹采用太陽能驅(qū)動制冷技術(shù)的工作原理和發(fā)展歷程。按照驅(qū)動方式的不同將太陽能制冷分為太陽能光熱制冷和太陽能光伏制冷，其中太陽能光熱制冷部分介紹太陽能固體吸附式制冷和太陽能吸收式制冷；太陽能光伏制冷部分介紹太陽能光伏冰箱、太陽能光伏空調(diào)和分布式光伏驅(qū)動儲能式空調(diào)系統(tǒng)。本書采用理論計算分析與實驗測試相結(jié)合的手段對介紹的幾種太陽能制冷技術(shù)進行性能分析，最后對制冷系統(tǒng)的經(jīng)濟性能進行簡要的闡述。
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所完成項目成果獲省部級獎8次，其中以第一獲獎?wù)攉@云南省2017年度科學(xué)技術(shù)獎(自然科學(xué)類)一等獎、第一獲獎?wù)攉@云南省2010年度科學(xué)技術(shù)獎(自然科學(xué)類)二等獎、第一獲獎?wù)攉@云南省2005年度科學(xué)技術(shù)獎(自然科學(xué)類)二等獎、獲云南省2000年科學(xué)技術(shù)獎(技術(shù)發(fā)明類)二等獎。
目錄
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.2 太陽能制冷的技術(shù)途徑 2
1.2.1 太陽能光熱制冷 3
1.2.2 太陽能吸附制冷 3
1.2.3 太陽能吸收制冷 4
1.2.4 太陽能噴射制冷 4
1.2.5 太陽能光伏制冷 4
1.2.6 太陽能半導(dǎo)體制冷 5
1.2.7 太陽能熱聲制冷 5
1.3 太陽能制冷技術(shù)發(fā)展簡史 5
1.3.1 吸附制冷 6
1.3.2 吸收制冷 6
1.3.3 光伏制冷 7
1.4 太陽能制冷空調(diào)研究與應(yīng)用現(xiàn)狀 7
1.4.1 太陽能吸附制冷空調(diào) 8
1.4.2 太陽能吸收制冷空調(diào) 12
1.5 太陽能制冷空調(diào)應(yīng)用的瓶頸與突破途徑 16
第2章 太陽能固體吸附制冷 18
2.1 概述 18
2.2 太陽能固體吸附制冷有關(guān)術(shù)語 18
2.2.1 吸附劑 18
2.2.2 復(fù)合吸附劑 18
2.2.3 制冷劑 19
2.2.4 吸附制冷工質(zhì)對 19
2.2.5 吸附率 19
2.2.6 吸附/集熱床 20
2.2.7 冷凝器 20
2.2.8 蒸發(fā)器 20
2.2.9 吸附制冷循環(huán) 21
2.3 太陽能固體吸附制冷原理 21
2.4 太陽能固體吸附制冷系統(tǒng)分類 22
2.5 太陽能固體吸附制冷系統(tǒng)性能指標 23
2.5.1 系統(tǒng)制冷效率 23
2.5.2 系統(tǒng)制冷功率 24
2.6 平板式太陽能固體吸附制冰機實物設(shè)計 24
2.6.1 吸附床的設(shè)計 25
2.6.2 冷凝器與蒸發(fā)器的設(shè)計 26
2.6.3 其他裝置及系統(tǒng)相關(guān)實驗數(shù)據(jù)的采集 28
2.7 平板式太陽能固體吸附制冰機系統(tǒng)性能 29
2.7.1 吸附床性能 31
2.7.2 冷凝器與蒸發(fā)器性能 34
2.7.3 室外太陽能輻射工況下的制冷特性 35
2.7.4 中國在西部地區(qū)應(yīng)用太陽能制冷裝置制冰 39
2.8 翅片管式強化傳熱傳質(zhì)太陽能吸附制冷系統(tǒng)設(shè)計及特性 40
2.8.1 翅片管式太陽能吸附床設(shè)計 40
2.8.2 冷凝器與蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)匹配設(shè)計 42
2.8.3 翅片管式強化傳熱太陽能吸附制冰機系統(tǒng)運行特性 44
2.8.4 翅片管式強化傳熱傳質(zhì)太陽能吸附制冰機系統(tǒng)構(gòu)建及特性 47
2.9 本章小結(jié) 53
第3章 太陽能固體吸附制冷系統(tǒng)建模及變工況性能 55
3.1 概述 55
3.2 太陽能固體吸附制冷系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型與求解 55
3.2.1 傳熱數(shù)學(xué)模型的建立 56
3.2.2 數(shù)學(xué)方程的描述 58
3.2.3 方程求解的實現(xiàn) 59
3.2.4 傳熱模型初始條件及邊界條件 61
3.2.5 方程組求解的數(shù)值方法 63
3.2.6 模型的求解與驗證 65
3.3 內(nèi)部特性對系統(tǒng)性能的影響 68
3.3.1 傳熱肋片對吸附床性能的影響 68
3.3.2 吸附劑的導(dǎo)熱系數(shù)及接觸熱阻對系統(tǒng)性能的影響 69
3.3.3 吸附劑的堆積密度對系統(tǒng)性能的影響 70
3.3.4 吸附床的其余參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響 71
3.4 外部特性變化對系統(tǒng)性能的影響 72
3.4.1 系統(tǒng)在外界輻射條件下的性能工況特性 72
3.4.2 系統(tǒng)隨太陽能輻射總能變化的性能特性 74
3.4.3 系統(tǒng)隨冷凝溫度及蒸發(fā)溫度變化的性能特性 75
3.4.4 加熱解吸時吸附床能量 76
3.5 多種工況模式下太陽能固體吸附制冷特性 77
3.5.1 標準工況下太陽能制冷裝置特性 78
3.5.2 太陽能制冷裝置間隙制冷工況 80
3.5.3 恒溫變壓條件下吸附制冷系統(tǒng)傳質(zhì)特性 83
3.6 本章小結(jié) 91
第4章 太陽能吸收制冷 93
4.1 概述 93
4.2 太陽能吸收制冷有關(guān)術(shù)語 93
4.2.1 吸收劑 93
4.2.2 制冷劑 94
4.2.3 吸收制冷工質(zhì)對 94
4.3 太陽能吸收制冷原理 95
4.4 太陽能吸收制冷系統(tǒng)分類 97
4.5 太陽能吸收制冷系統(tǒng)評價指標 97
4.6 太陽能吸收制冷空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計 98
4.7 太陽能吸收制冷驅(qū)動源集熱裝置及特性 102
4.7.1 集熱管的設(shè)計及其熱性能 103
4.7.2 聚光集熱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 116
4.7.3 聚光集熱系統(tǒng)的熱效率 122
4.8 太陽能吸收制冷空調(diào)系統(tǒng)性能 124
4.8.1 系統(tǒng)制冷性能 124
4.8.2 系統(tǒng)在供暖模式下的性能 136
4.9 太陽能吸收制冷空調(diào)系統(tǒng)負荷計算示例 141
4.9.1 負荷計算對象模型建立 141
4.9.2 空調(diào)系統(tǒng)冷熱負荷計算 143
4.10 本章小結(jié) 149
第5章 太陽能光伏制冷 151
5.1 概述 151
5.1.1 太陽能光伏制冷現(xiàn)狀與前景 151
5.1.2 太陽能光伏冰箱研究現(xiàn)狀 153
5.1.3 太陽能光伏空調(diào)研究現(xiàn)狀 154
5.1.4 光伏直驅(qū)制冷系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 155
5.1.5 冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 155
5.1.6 光伏空調(diào)系統(tǒng)與冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀 156
5.1.7 小結(jié) 157
5.2 光伏制冷系統(tǒng)的原理及分類 158
5.2.1 光伏發(fā)電系統(tǒng) 158
5.2.2 光伏冰箱系統(tǒng) 169
5.2.3 光伏空調(diào)系統(tǒng) 171
5.3 光伏冰箱系統(tǒng)的設(shè)計及性能特性 172
5.3.1 光伏直流冰箱系統(tǒng) 172
5.3.2 光伏交流冰箱系統(tǒng) 177
5.4 光伏空調(diào)系統(tǒng)的構(gòu)建及實驗 188
5.4.1 光伏空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計與構(gòu)建 189
5.4.2 光伏空調(diào)系統(tǒng)性能測試與分析 194
5.4.3 小結(jié) 202
5.5 光伏制冷系統(tǒng)仿真及性能優(yōu)化 203
5.5.1 太陽輻射模型 203
5.5.2 光伏陣列輸出特性及能量轉(zhuǎn)換模型 204
5.5.3 光伏制冷系統(tǒng)性能仿真與優(yōu)化 213
5.5.4 小結(jié) 221
5.6 本章小結(jié) 221
5.6.1 光伏冰箱系統(tǒng) 221
5.6.2 光伏空調(diào)系統(tǒng) 223
第6章 分布式光伏冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng) 225
6.1 概述 225
6.2 太陽能光伏冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)特性 226
6.2.1 分布式光伏驅(qū)動片冰滑落式冰蓄冷空調(diào)能量轉(zhuǎn)換傳遞特性分析與優(yōu)化 226
6.2.2 分布式光伏驅(qū)動靜態(tài)冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)制冷特性分析及優(yōu)化 259
6.2.3 小結(jié) 277
6.3 太陽能光伏直驅(qū)冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)特性 278
6.3.1 分布式光伏直驅(qū)冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計與構(gòu)建 278
6.3.2 分布式光伏直驅(qū)冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)性能測試 282
6.3.3 分布式光伏直驅(qū)冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)運行性能分析及直驅(qū)特性分析 287
6.3.4 小結(jié) 300
第7章 太陽能制冷系統(tǒng)性能比較與綜合分析 302
7.1 概述 302
7.2 太陽能固體吸附制冷系統(tǒng)綜合分析 302
7.2.1 太陽能吸附制冷裝置強化傳熱特性 303
7.2.2 太陽能吸附制冷裝置強化傳質(zhì)特性 304
7.3 太陽能吸收制冷系統(tǒng)綜合分析 305
7.4 太陽能光伏制冷系統(tǒng)綜合分析 307
7.4.1 太陽能光伏冰箱性能 307
7.4.2 太陽能光伏空調(diào)性能 309
7.5 幾種太陽能制冷空調(diào)綜合對比 310
7.6 光伏制冷系統(tǒng)的經(jīng)濟性能 311
7.6.1 投資回收期 311
7.6.2 太陽能光伏制冷項目經(jīng)濟性能 312
參考文獻 324
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