太陽能低溫朗肯循環(huán)系統(tǒng)適用工質的理論和實驗研究.pdf

1、太陽能低溫朗肯循環(huán)的溫度范圍大致為環(huán)境溫度到100℃左右，平板集熱器和普通真空管集熱器即可滿足系統(tǒng)要求。因此，選取適用于太陽能低溫熱電循環(huán)溫度范圍的有機工質成為關鍵，本文以太陽能低溫朗肯循環(huán)系統(tǒng)適用工質為切入點，開展了對太陽能低溫朗肯循環(huán)系統(tǒng)的理論和實驗研究。 在理論循環(huán)分析中，選取了R600，R134a，R245fa，R236fa四種具有代表性的純工質作為太陽能低溫朗肯循環(huán)的候選工質，在設定工況下，對四種候選工質的循環(huán)參數進行

2、了計算，并從壓力水平、做功能力、循環(huán)效率、熱力學完善度、工質安全性和工質環(huán)境性能等方面進行了分析比較。結果顯示，在冷凝和蒸發(fā)溫度分別為25℃和80℃時，以R245fa為工質的太陽能低溫朗肯循環(huán)總體壓力水平較低，同時循環(huán)效率達到約13％。研究表明選取R245fa作為太陽能低溫朗肯循環(huán)的工質是可行、合理的。 為了進一步拓寬太陽能低溫朗肯循環(huán)適用工質的選擇范圍，本文提出了以R245fa/R152a為組元的按不同質量比例組成的Ca、Cb

3、和Cc三種典型的非共沸混合工質，在設定工況下對其應用于太陽能低溫朗肯循環(huán)的性能進行了理論研究。針對非共沸混合工質相變時存在溫度滑移，在系統(tǒng)中引入了內部換熱器(IHE)。分析結果表明：使用混合工質可拓展太陽能低溫朗肯循環(huán)工質選擇范圍；非共沸混合等熵工質在設定工況下的循環(huán)效率并非最高，但具有最小的膨脹比；非共沸混合工質應用于太陽能低溫朗肯循環(huán)系統(tǒng)時，同時引入內部換熱器和適當的過熱度將使循環(huán)效率得到明顯提高。 對以R245fa為循環(huán)工