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空调毕业论文开题报告模板

1. 文献综述

1.1 前言

进入21世纪，随着全球经济的快速发展，能源问题越来越受到各国政府的关注。能源是推动社会进步和经济发展的主要物质基础。由于煤炭、石油和天然气等化石燃料面临不可再生的消耗和生态环境保护的需要，大多数国家已将开发和利用新能源作为重要政策。新能源是指太阳能、氢能、核能、生物能、化学能源、风能、地热能、海洋能和可燃冰等。特别在制冷与空调行业，太阳能的应用最为成熟。

1.2 太阳能吸收式空调概述

1.2.1 太阳能的利用简介

目前，太阳能的利用主要有三种形式：太阳能热利用、太阳能热发电和太阳能光发电。太阳能热利用是通过光热转换技术，将太阳能储热、集热或直接用于供热，如太阳能集热器和太阳能热水器。太阳能热发电是通过光热转换技术，将热能用于加热水或其他有机工质，从而产生高温高压蒸汽推动汽轮机发电。实现工业化的太阳能发电技术有槽型抛物面式和塔式发电。太阳能光伏发电则是利用太阳能光伏效应将太阳能直接转化为电能。虽然目前成本较高且转换效率低，但由于其无运动部件、维修简单、无污染、容量易调节，发展前景广阔。

1.2.2 太阳能吸收式制冷机的工作原理

吸收式制冷机利用液体吸收剂对制冷剂蒸汽的吸收，通过集热器收集的热能驱动加热吸收工质，产生的制冷剂蒸汽在高压高温下向环境放热，冷凝成液体达到制冷目的。具体过程如下：高压制冷剂气体在冷凝器中冷凝，产生的高压制冷剂液体经节流后到蒸发器蒸发冷却。在吸收器中，吸收剂吸取来自蒸发器的低压制冷剂蒸气，形成富含制冷剂的溶液，由泵送至发生器，经加热后溶液中的制冷剂重新以高压气态发生，送入冷凝器。溶液恢复到原来成分后，经冷却、节流后成为具有吸收能力的吸收液，进入吸收器吸收来自蒸发器的低压制冷剂蒸汽。常用的制冷工质对有溴化锂-水和氨-水，其中溴化锂-水最为常见，吸收剂为溴化锂，制冷剂为水。

1.2.3 太阳能吸收式制冷机的组成

利用太阳能作为能源的空调装置一般分为三部分：太阳能集热器、制冷系统和自动化控制系统。集热器多采用真空管型，有热管式真空集热管、全玻璃真空集热管和直通式真空集热管等。制冷系统利用低温热源作为动力，采用吸收式制冷技术较为成熟，常用溴化锂-水作为工质对。自动化控制系统则对装置的各种工作参数进行控制和安全保护。以热管为太阳能集热管、溴化锂-水为工质对的吸收式制冷空调系统，具有现实意义和发展前途，特别在环境保护意识日益增强的今天，无污染、低能耗、利用太阳能作为动力的空调将受到青睐。

1.2.4 太阳能吸收式制冷机分类

根据太阳能系统和制冷热源工作温度的高低，太阳能空调系统可分为高温型、中温型和低温型三类。按驱动热源的利用方式，可分为单效、双效、多效和多级发生。

1.2.5 太阳能吸收式空调的特点

优点： 1. 节约能源。国际统计表明，民用空调电能消耗约占民用总电耗的50%，而太阳能取之不尽、用之不竭，利用太阳能空调将大大节约能源。 2. 安全环保。根据《蒙特利尔议定书》，目前压缩式制冷机使用的CFC类工质因破坏臭氧层应停止使用，而太阳能制冷一般采用非氟氯烃类物质作为制冷剂，对臭氧层无破坏和温室效应。 3. 热量供给和冷量需求在季节和数量上高度一致，太阳辐射越强、气温越高，冷量需求也越大，实现人与自然的和谐。

缺点： 1. 制冷温度范围低（0℃以上）。 2. 易结晶，传质、传热困难。 3. 对金属特别是黑色金属有强烈腐蚀作用。 4. 热力系数低，冷却水耗量大。

1.3 国内外太阳能吸收式空调发展状况及研究

1.3.1 国外的发展

太阳能空调主要通过两种途径实现：太阳能光电转换用于电力制冷和太阳能光热转换用于热能制冷。前者成本高，使用太阳能电池的价格较高，在相同制冷功率下，造价为后者的4至5倍。国际上普遍采用吸收式制冷机以热能制冷。热水型（单级）吸收式制冷机要求热源温度在88℃-90℃以上，对太阳集热器要求较高。在高温下运行太阳能利用率低，太阳辐射强时才能达到温度要求，制冷机的COP会高一些，但系统总热效率不高。

1.3.2 我国太阳能空调的发展与现状

起步阶段（20世纪70年代未-80年代初）：我国太阳能制冷及空调的研究始于1975年，贵阳全国太阳能会议后，多个科研机构、高校和企业纷纷投入资源研制太阳能制冷机，多为小型氨水吸收式制冷试验机，积累了宝贵经验。

坚持阶段（20世纪80年代中后期-90年代初）：由于技术难题未解决，研究队伍和规模大大缩小，仅少数单位坚持基础性研究和样机试验，中科院广州能源所取得重要进展。

实用阶段（“九五”计划期间）：国家科委将“太阳能空调”列为重点，启动氨科技攻关项目，建成示范性系统，推动太阳能空调应用，技术水平上升到新高度。

1.3.3 太阳能吸收式空调的发展方向

1. 采用多种制冷方式联合制冷，如吸收式和压缩式复合制冷。
2. 基于传统吸收式制冷循环，提高系统COP的方法。
3. 新工质的研究。
4. 对太阳能吸收式制冷空调的优化与研究。
5. 综合技术研究，包括小型太阳能供水、采暖和制冷系统。
6. 高效传热管及电子计算机的应用（智能化）及其优化。
7. 强化传质过程研究。

2. 本课题要研究和解决的问题和拟采用的研究手段及途径

2.1 本课题要解决的问题

本课题涉及太阳能吸收式空调两部分的选型和设计，即太阳能集热器和吸收式制冷机的选型、制冷循环的设计和计算、工艺方案的确定、热力学计算、结构方案的设计、设备结构图的绘制和技术文件的编制。根据制冷量、蒸发温度、热水温度、冷凝温度等参数，通过热力学计算和工艺计算选取合适设备类型，最终确定设备型号及附属设备大小。

2.2 研究手段和途径

2.2.1 热力学计算

1. 已知参数：制冷量、冷却水进出口温度、蒸发温度。
2. 参数选定：设计地气象资料、集热器热水出口温度、吸收器出口冷却水温度、冷凝器进口冷却水温度、冷凝温度及冷凝压力、蒸发温度及蒸发压力、吸收器内稀溶液最低温度、吸收器压力、发生器内溶液最高温度、溶液热交换器出口温度、浓溶液出口温度、吸收器喷沐溶液状态等。
3. 设备热负荷计算：制冷机冷却水流量、发生器热负荷、冷凝器热负荷、吸收器热负荷、溶液交换热负荷。
4. 装置的热平衡式、热力系数和热力完善度。
5. 发生器蒸汽消耗量和各类泵流量计算。

2.2.2 传热计算

1. 选用的传热计算公式。
2. 各种换热设备传热面积的计算和传热系数。

2.2.3 设备及工艺的图表

1. 画出主要设备简图。
2. 画出设备流程图。

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