金属氢化物热泵系统能量分析.pptxVIP

金属氢化物热泵系统能量分析張洋（），张铠（3116016019），梁玖成（3116016027）王雪松（3115013026），闫少敏（3116307069），乔永强（3116307038）二〇一七年三月西北工业大学

CONTENT?金属氢化物热泵的特点及原理Ⅱ应用研究現狀Ⅲ系统能量分析的理论模型

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01一、金属氢化物热泵的特点及原理?part金属氢化物热泵系统以氢气为制冷剂，能够利用太阳能、地热能、工业余热和各种燃料机车的尾气以及工业余热等低品位热能来驱动，被认为是一种具有很好发展前景的空调系统。金属氢化物热泵系统具有以下优点：可利用废热、太阳能等低品位的热源，是唯一由热驱动、无运动部件的热泵系统通过固气相作用，无腐蚀，由于无运动部件，因而无磨损，无噪声系统工作温度范围大，且工作温度可调，不存在制冷剂对大气臭氧层的破坏作用可达到夏季制冷，冬季供暖的目的

02一、金属氢化物热泵的特点及原理?part金属氢化物热泵的原理是通过氢气与储氢材料之间的可逆化学反应，利用金属氢化物吸热放氢和吸氢放热的特点，通过交替加热与冷却，实现加热或制冷的目的。金属氢化物与氢气的典型反应如下：式中，M为储氢材料，MHx为对应的金属氢化物，ΔH为氢化物生产焓变。用于热泵的金属氢化物满足VantHoff方程，即lnP=-ΔH/(RT)+ΔS/R+Fs(Xf-Xo/2)+Fh式中，P为氢化物平衡压力，ΔS为氢化物分解熵变，R为气体常数，Fs为表示坪域平坦性的参数，Fh为表示坪域滞后的参数，Xo为吸储氢的最大量（H/合金），Xf为吸储氢量（H/合金）。通常选择两种平衡压力不同的储氢材料组成氢化物热泵，通过两种储氢材料之间的平衡压力差来驱动氢气的流动，实现吸氢放热和吸热放氢的循环过程。金属氢化物热泵按其功能分为升温型、增热型和制冷型三种。

03一、金属氢化物热泵的特点及原理?part制冷／增热型氢化物热泵的工作原理如左图所示，图中MH1和MH2分别为两种储氢合金的VantHoff线，C点对应于低温热源温度TL，B点和D点对应于中温热源温度TM，A点对应于高温热源温度TH。在热泵完成一次循环的过程中，在A点和C点发生吸热放氢反应，在B点和D点发生吸氢放热反应。这样，利用C点的吸热效应可以实现制冷，利用B点和D点的放热效应可以实现增热。将左图所示的循环方向逆向进行，构成升温型氢化物热泵循环，其工作原理如中图所示。图中MH1和MH2分别为两种储氢合金的VantHoff线，在热泵完成一次循环的过程中，在A点和C点发生吸热放氢反应，在B点和D点发生吸氢放热反应。右图为升温型氢化物热泵的能量流向图，表示了这种循环方式的能量流向关系。这样，通过吸收中温热源TM的热量，可以向高温热源TH和低温热源TL放出热量，实现升温型循环的目的。

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04二、应用研究現狀氢化物空调系统氢化物热泵供水系统氢化物热泵用于复叠循环供应冷冻水的氢化物热泵氢化物空调和热泵Ⅱpart用压缩机驱动的氢化物热泵

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太阳能热泵干燥系统三、系统能量分析的理论模型Ⅲpart05太阳能热泵干燥系统由三部分组成：空气干燥系统Ⅰ、金属氢化物热泵系统Ⅱ、太阳能热水系统Ⅲ。空气干燥系统Ⅰ中，冷却水经水泵P5送入低温水箱TL中换热，降温后流入空气冷却器。加热水经水泵P6分别送入中温水箱TM与高温水箱TH中换热，进入两水箱的水量由设在P6后的温控阀调节，加热后的两部分流体混合后流经空气加热器。太阳能热水系统Ⅲ中，循环水经换热器与高温水箱中的热水进行交换。由于采用了间接换热方式，可有效减小太阳能热量波动对系统热量稳定性的影响。

3.1空气干燥系统三、系统能量分析的理论模型Ⅲpart06系统的?损失来源于太阳能热水循环、金属氢化物热泵循环、空气干燥循环以及他们的相互作用。空气干燥系统系统的?分析主要考虑轴流风机、空气冷却器、空气加热器、干燥室等部件与空间内的?损失，忽略风道传热等不可逆因素造成的?损失。1、轴流风机的?分析风机的?损失为：风机的?效率εfan为：其中,为风机的输入功率，忽略风机内部的热损耗，由能量守恒方程可知：式中,——空气的质量流量，kg/s；——空气的出口流速。

3.1空气干燥系统三、系统能量分析的