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摘 要

传统空调多采用冷冻除湿的方式来处理热湿负荷，这种处理方式需要将空气降到很低的温度，造成了大量的能源浪费。将溶液除湿与吸收式制冷相结合的空调系统可以有效利用低品位热能，且能实现温湿度独立控制，在能源节约、提高空气品质和调节热湿比等方面具有广阔的应用前景。本文对溶液除湿与吸收制冷空调系统的基本原理及设计方法进行了广泛的研究，在此基础上，开发了热驱动溶液除湿与吸收制冷空调系统设计软件。软件实现了溶液除湿设计与吸收制冷系统设计的可视化编程，用户可以在人机对话界面上实现物性计算、参数选择、设备计算及选型等操作，减小了设计的工作量，对提高设计效率、减小设计难度、提高设计的准确性具有一定的现实意义。本文分析了热驱动溶液除湿与吸收制冷空调系统设计原理，详述了软件的功能实现及其各模块的设计开发过程，并利用本软件实现了对所设计除湿系统、吸收式制冷系统及温湿度独立处理空调系统的性能分析。

关键词：溶液除湿，吸收式制冷，混合溶液，软件开发

ABSTRACT

Conventional air conditioners mostly use the method of cryo dehumidification to deal with the cooling and moisture load. This method needs to cooling the air to a very low temperature, resulting in a large waste of energy. The air conditioning system combined with solution dehumidification and absorption refrigeration can effectively utilize low-grade heat energy, and can achieve independent control of temperature and humidity, which has a broad application prospects. In this paper, the basic principles and design methods of the solution dehumidification and absorption refrigeration air conditioning system have been extensively studied, and the design software of the heat-driven solution dehumidification and absorption refrigeration air conditioning system is developed based on that. The software implements the visual programming of the solution dehumidification design and the absorption refrigeration system design, which can help users complete the physical property calculation, parameter selection, equipment calculation quickly and improves the design efficiency. This paper has concluded the design principle of the heat-driven solution dehumidification and absorption refrigeration air-conditioning system and thoroughly described the detail of the function settled in the software. System analysis of air conditioning system designed by the software is also mentioned in this paper.

Keyword: solution dehumidification, absorption refrigeration, mixed solution, software

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 课题研究背景 1

1.2 液体除湿剂物性研究现状 2

1.3 温湿度独立处理空调设计理论及研究现状 3

1.2.2溶液除湿循环建模与分析 3

1.2.3吸收式制冷循环建模与仿真 3

1.2.4除湿与吸收耦合循环研究 3

1.2.5溶液除湿与吸收式制冷系统设计的程序实现 4

1.4 本文主要研究内容 4

第二章 热驱动溶液除湿与吸收制冷空调系统设计原理 6

2.1常用除湿溶液的物理性质 6

2.1.1 氯化锂溶液的物理性质 6

2.1.2 氯化钙溶液的物理性质 8

2.1.3 溴化锂溶液的物理性质 10

2.1.4 混合盐溶液热物性的估算 11

2.2 溶液除湿系统设计与模型建立 15

2.2.1 溶液除湿基本原理 15

2.2.2溶液除湿再生循环过程 15

2.2.3 基于NTU-Le模型的数值模拟方法 16

2.3吸收式制冷系统设计原理 18

2.3.1 吸收式制冷原理 18

2.3.2 吸收式制冷热力过程 19

2.3.3 单效吸收式制冷机设计计算方法 20

2.4 温湿度独立处理空调系统设计计算方法 24

2.4.1 独立运行空调系统 24

2.4.2 联合运行空调系统 25

2.5 本章小结 30

第三章 溶液除湿与吸收制冷空调系统设计软件模块划分与软件设计 31

3.1软件工程概述 31

3.1.1 软件工程基本原则 31

3.1.2 软件开发过程模型 31

3.2 需求分析与软件设计 32

3.2.1 需求分析 32

3.2.2 软件概要设计 34

3.2.3 软件详细设计 35

3.2.4 软件编码与测试 40

3.3本章小结 40

第四章 溶液除湿与吸收制冷空调系统设计软件内容与界面 41

4.1 物性模块 41

4.1.1 物性模块程序功能与实现 41

4.1.2 物性模块使用方法与程序界面 42

4.2 除湿再生系统设计模块 44

4.2.1 除湿再生模块程序功能与实现 44

4.2.2 除湿再生模块使用方法及程序界面 45

4.3 吸收式制冷系统设计模块 49

4.3.1 吸收式制冷模块程序功能与实现 49

4.3.2 吸收式制冷模块使用方法及程序界面 49

4.4温湿度独立处理空调系统设计模块 52

4.4.1 系统设计模块程序功能与实现 52

4.4.2 系统设计模块使用方法及程序界面 52

4.5本章小结 57

第五章 软件应用与实例分析 58

5.1吸收式制冷系统设计算例及性能分析 58

5.1.1 吸收式制冷系统设计算例 58

5.1.2 单效吸收式制冷机性能分析 59

5.2溶液除湿系统设计算例及性能分析 62

5.2.1 溶液除湿系统设计算例 62

5.2.2 系统能效与除湿效率影响因素模拟分析 63

5.2.3 单一溶液与混合溶液除湿效果对比 67

5.3温湿度独立处理空调系统设计算例及性能分析 69

5.3.1 独立运行系统设计算例 70

5.2.2 联合运行空调系统设计算例 71

5.2.3 独立运行与联合运行性能比较分析 73

5.4本章小结 74

第六章 总结与展望 75

6.1 全文总结 75

6.2 未来展望 75

参考文献 77

致谢 79

附录 80

第一章 绪论

1.1 课题研究背景

随着人们生活水平和居住舒适度要求的提高，对空调和制冷的需求也在不断增长。在常见的空调形式中，通常缺少对低品位热能，尤其是对80℃以下热源的利用，而在空气的处理方式上，传统空调多采用冷冻除湿的方式来处理热湿负荷，这种处理方式需要将空气降到很低的温度，造成了大量的能源浪费，当热湿比变化较大时，这种处理方式也不容易实现快速的匹配调整。

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