溶液吸收剂多电极无膜再生过程的传质传热机理研究

Energy conservation in buildings is important for developing low carbon economy. Energy conservation of air-conditioning system is crucial for realizing energy conservation in buildings. Compared with the traditional air-conditioning systems, electric driven membrane absorption air-conditioning system has higher performance and is environment-friendly. However, the existence of the membrane also has side effects on regeneration effect and electric efficiency. The absorption system applying multi-electrode membrane-free regeneration method replaces the membrane with electrode to avoid the side effect. The new system can be driven by battery and has energy storage characteristic, which can achieve a coefficient of performance above 6. So it is important to expose its mass and heat transfer mechanism. As there has been little work about it so far, the applicants propose the project aiming at exposing the mass and heat transfer mechanism of the multi-electrode membrane-free regeneration method. The research plan focuses on the mass and heat transfer rules in multi-electrode membrane-free regeneration, the coupling mechanism of mass and heat transfer, the relation between mass and heat transfer and the system performance. Through research, it is expected to develop the mass and heat transfer model of the multi-electrode membrane-free regeneration method, expose the coupling mechanism of mass and heat transfer and optimize the performance of the multi-electrode membrane-free regeneration based absorption air-conditioning system.

建筑节能是建设低碳经济社会的重要环节，空调系统节能是实现建筑节能的重要环节。与传统空调系统相比，电驱动的膜再生吸收式空调系统既对环境友好，又具有较高性能。但同时膜的存在也降低了再生效果与电流效率，基于溶液吸收剂多电极无膜再生的吸收式空调系统以电极对取代膜对，消除了膜的不利影响，可由电池驱动并具有蓄能特性，能够将系统性能系数提高到6以上。因此，对多电极无膜再生的传质传热过程进行研究具有重要的理论意义与应用价值。针对目前缺乏相关研究工作的现状，申请者提出了研究溶液吸收剂多电极无膜再生过程的传质传热机理的项目课题，并提供了相应的研究方案。该课题将研究单种/混合溶液吸收剂多电极无膜再生过程的传质传热规律；研究传热传质的耦合关系；研究传热传质对系统性能的影响。通过研究，有望建立溶液吸收剂多电极无膜再生过程的传质传热模型，揭示传质传热耦合的机理，优化基于多电极无膜再生的吸收式空调系统的性能。

建筑节能是建设低碳经济社会的重要环节，空调系统节能是实现建筑节能的重要环节。应用多电极无膜再生的溶液吸收空调系统既对环境友好，又有较高性能，并有蓄能特性，能够将系统性能系数提高到6以上。采用混合溶液吸收剂可以在保证高性能的同时降低成本。对溶液吸收剂多电极无膜再生的传质传热过程进行研究具有重要的理论意义与应用价值。针对目前缺乏相关研究工作的现状，本项目进行了研究：对单种溶液吸收剂多电极无膜再生的传质传热过程进行了研究，揭示了单种溶液吸收剂多电极无膜再生过程传质传热机理。对基于多电极无膜再生方法的溶液吸收空调系统进行了理论与实验的研究，建立了单种溶液吸收剂多电极无膜再生过程的空调系统的热力学模型；揭示了性能与能量蓄存及回收利用的关系；揭示了溶液种类、电特性等参数对系统性能的影响规律。对混合溶液吸收剂的多电极无膜再生的传质传热机理进行了研究，建立了混合溶液吸收剂基于热质耦合的传质传热方程，发现了系统性能提升及成本优化的方法。对混合溶液吸收剂多电极无膜再生空调系统进行了研究，通过对比分析不同混合溶液的多电极无膜再生空调系统的热力学性能，归纳总结了挑选合适混合溶液吸收剂优化系统性能的方法。研究工作为发展应用应用多电极无膜再生的溶液吸收空调系统打下了理论基础。