太阳能喷射式电冷联供系统的性能分析.pdf

第30卷第6期动力工程学报Vol.30No.6
2010年6月JournalofChineseSocietyofPowerEngineeringJune2010

文章编号:167427607(2010)0620462205中图分类号:TM615文献标识码:A学科分类号:480.60

太阳能喷射式电冷联供系统的性能分析

蔡向明,翁一武,郑彬
(上海交通大学机械与动力工程学院,上海200240)

摘要:提出了一种新型太阳能热有机物喷射式电冷联供系统,并建立了相应的热力学模型.在此
基础上,选取R245fa作为工质,采用Matlab软件对系统进行了仿真计算,分析了发生温度、冷凝温
度、蒸发温度、涡轮膨胀比及太阳辐照度对系统性能的影响.结果表明:在太阳辐照度为800W/m2
的条件下,在57.3m2的集热面积上可以获得2.03kW的净发电功率和2.85kW的制冷功率,完
全能满足普通家庭的日常用电和制冷;提高发生温度、提高蒸发温度、降低冷凝温度或增加太阳辐
照度均有利于提高系统的工作性能;提高涡轮膨胀比可以提高系统的电冷比.
关键词:太阳能;电冷联供系统;有机物朗肯循环;喷射式制冷循环;热力学模型;仿真计算

PerformanceAnalysisofaSolarEjectorPowerand
RefrigerationCogenerationSystem

CAIXiang2ming,WENGYi2wu,ZHENGBin
(SchoolofMechanicalEngineering,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200240,China)

Abstract:AnewsolarejectorpowerandrefrigerationcogenerationsystemcontainingorganicRankinecycle
wasproposed,whilecorrespondingthermodynamicmodelsestablished,onwhichbasis,ananalysiswas
madetotheinfluenceofgeneratingtemperature,condensingtemperature,evaporatingtemperature,tur2
bineexpansionratioandsolarradiationintensityonthesystemperformancebytakingR245faasthework2
ingmediumandusingMatlabforsimulationandcalculation.Resultsshowthatforasolarradiationinten2
sityof800W/m2,ifthecollectorareais57.3m2,thenanetpowercapacityof2.03kWandarefrigeration
capacityof2.85kWwillbeobtained,whichcansatisfyanordinaryfamilyonthedemandofpowerandre2
frigeration.Thesystemperformancecanbeimprovedbyraisingthegeneratingtemperatureandevapora2
tingtemperature,loweringthecondensingtemperatureandraisingthesolarradiationintensity,whilethe
ratioofelectricalpowertorefrigerationcapacitycanberaisedbyincreasingtheturbineexpansionratio.
Keywords:solarenergy;powerandrefrigerationcogenerationsystem;organicRankinecycle;ejectorre2
frigerationcycle;thermodynamicmodel;simulationandcalculation

由于能源短缺和环境恶化,太阳能作为取之不利用和太阳能光生物利用等.其中,太阳能热利用是
尽的清洁能源日益受到人们的重视.太阳能利用方目前技术最成熟、成本最低廉、应用最广泛的太阳能
式可以分为太阳能热利用、太阳能发电、太阳能光化利用方式,具体的研究和应用领域包括太阳能热水

收稿日期:2009212215修订日期:2010203205
基金项目:国家自然科学基金资助项目(90610019);上海市国际合作基金资助项目(06DZ07006)
作者简介:蔡向明(198