太陽能制冷技術(shù)及太陽能空調(diào)

1、太陽能制冷技術(shù)及太陽能空調(diào)主要內(nèi)容一、太陽能制冷技術(shù)二、空氣集熱器三、太陽能空調(diào)四、工程案例一：太陽能制冷技術(shù) 太陽能的利用形式 目前研究或使用的太陽能制冷技術(shù)太陽能吸收式制冷太陽能吸附式制冷太陽能除濕式制冷太陽能蒸汽噴射式制冷太陽能蒸汽壓縮式制冷 普通電制冷空調(diào)原理圖冷凝器蒸發(fā)器壓縮機節(jié)流裝置 制冷劑液體在低壓（低溫）下蒸發(fā)，成為低壓蒸氣制冷劑液體在低壓（低溫）下蒸發(fā)，成為低壓蒸氣 將該低壓蒸氣提高壓在普通高壓蒸氣將該低壓蒸氣提高壓在普通高壓蒸氣 將高壓蒸氣冷凝，使之成為高壓液體將高壓蒸氣冷凝，使之成為高壓液體 高壓液體降低壓力重新變?yōu)榈蛪阂后w，返回到從而完成循環(huán)高壓液體降低壓力重新變?yōu)榈蛪?/p>

2、液體，返回到從而完成循環(huán)。耗電做功使低溫低壓冷媒氣體變?yōu)楹碾娮龉κ沟蜏氐蛪豪涿綒怏w變?yōu)楦邷馗邏簹怏w高溫高壓氣體向空氣放出冷媒的熱量使氣向空氣放出冷媒的熱量使氣態(tài)冷媒變?yōu)橐簯B(tài)態(tài)冷媒變?yōu)橐簯B(tài)降低冷媒壓力降低冷媒壓力調(diào)整冷媒流量調(diào)整冷媒流量空氣吸收冷媒的冷量使液空氣吸收冷媒的冷量使液態(tài)冷媒變?yōu)闅鈶B(tài)態(tài)冷媒變?yōu)闅鈶B(tài) 普通電制冷空調(diào)制冷劑循環(huán)圖 太陽能制冷的優(yōu)點：太陽能空調(diào)所需的熱源溫度較低，可采用市面上普通的太陽能集熱器驅(qū)動，節(jié)約常規(guī)能源，減少污染，運行費用低。：太陽能空調(diào)具有良好的季節(jié)匹配性，太陽輻射越強，系統(tǒng)制冷量越大；使用太陽能空調(diào)的太陽能復(fù)合能量系統(tǒng)可實現(xiàn)夏季空調(diào)制冷、冬季采暖及過度季節(jié)供應(yīng)生活

3、熱水的多重功能。 實現(xiàn)太陽能制冷的兩條途徑： ：太陽能光電轉(zhuǎn)換，以電能制冷； ： 太陽能光熱轉(zhuǎn)換，以熱能制冷。u以電制冷成本太高，以目前的光電池價格來算，在相同的制冷功率情況下，造價約為后者的4至5倍。第二種方法除了供冷之外，還能同時供熱，太陽能的利用率更高。國際上太陽能空調(diào)的應(yīng)用主要是后一種方法。u以熱制冷的產(chǎn)品主要有兩類：一是吸收式制冷，二是吸附式制冷。目前這兩類產(chǎn)品在科研與應(yīng)用上已經(jīng)進行了更好地結(jié)合，吸收式制冷COP達到0.7以上，吸附式也達到0.4以上。適合大規(guī)模推廣利用。 二、 太陽能集熱器太陽能集熱器構(gòu)成 全玻璃真空管式空氣集熱器是以全玻璃真空管為吸熱元件的集熱器。它是由聯(lián)集管，支

4、架，真空管和插管來組成的。如圖1所示。從圖2可以看出，聯(lián)集管是由內(nèi)膽，外皮，保溫材料組成。保溫材料是對集熱后的空氣起到保溫的作用。太陽能空氣集熱器原理 它的基本原理是真空管管壁膜層吸收太陽能的輻射，將光能轉(zhuǎn)化成為熱能。利用風機將低溫空氣強制吹入集熱器，低溫的空氣從左端的內(nèi)管進入，由于內(nèi)蓋作為隔板的原因，被迫進入各個插管，當?shù)竭_真空管底部的時候，在真空管和插管的夾層內(nèi)返回到內(nèi)管和外管的夾層中，在將過真空管的時候被加熱；進入右半邊的時候，再先經(jīng)過真空管和插管的夾層后進入插管，匯流到內(nèi)管內(nèi)后流出。這個時候，空氣被加熱兩次。從而得到較高的空氣溫度。太陽能空氣集熱器特點1、升溫塊，2、集熱溫度高，3、不

5、易炸管4、無防凍5、防腐要求低太陽能 吸收式空調(diào)二：太陽能空調(diào) 吸收式制冷機流程圖 太陽能吸收式空調(diào)系統(tǒng)原理說明： 太陽集熱器汲取太陽的熱量加熱水箱中的水，水箱中的水達到設(shè)定的溫度后供給制冷機，給制冷機再生器提供熱量加熱溴化鋰稀溶液，使溴化鋰稀溶液的水分蒸發(fā)變回溴化鋰濃溶液，進入吸收器再次吸收蒸發(fā)器進行制冷過程中蒸發(fā)的水分，如此循環(huán)實現(xiàn)連續(xù)制冷。 主要設(shè)備：吸收式制冷機、空調(diào)箱(或風機盤管)、太陽集熱器、儲水箱和自動控制系統(tǒng)及輔助加熱系統(tǒng)等幾部分。 夏季：被集熱器加熱的熱水首先進入儲水箱，當熱水溫度達到一定值時，由儲水箱向制冷機提供熱媒水；從制冷機流出并已降溫的熱水流回儲水箱，再由集熱器加熱成

6、高溫熱水；制冷機產(chǎn)生的冷媒水通向空調(diào)箱，以達到制冷空調(diào)的目的。當太陽能不足以提供高溫熱媒水時，可由輔助加熱系統(tǒng)補充熱量。 冬季：同樣先將集熱器加熱的熱水進入儲水箱，當熱水溫度達到一定值時，由儲水箱直接向空調(diào)箱提供熱水，以達到供熱采暖的目的。當太陽能不能夠滿足要求時，也可由輔助加熱系統(tǒng)補充熱量。太陽能 吸附式空調(diào) 太陽能吸附式空調(diào)優(yōu)點1. 1. 節(jié)能：節(jié)能： 目前約目前約40%40%的電力是用于夏季制冷空調(diào)，建筑耗能對電力供應(yīng)的壓力將越的電力是用于夏季制冷空調(diào)，建筑耗能對電力供應(yīng)的壓力將越趨嚴峻。趨嚴峻。2003 2003 年全國年全國22 22 個省區(qū)拉閘，個省區(qū)拉閘，2004 2004 有有

7、24 24 個省區(qū)。充分利用低品個省區(qū)。充分利用低品位熱源，如太陽能低溫熱源方面（位熱源，如太陽能低溫熱源方面（60 60 o oC C9595o oC C）；）；2. 2. 環(huán)保：環(huán)保： 零零ODP(ozone depletion potential )ODP(ozone depletion potential )、零、零GWP (global warming GWP (global warming potential)potential) 3. 3. 用電量少：用電量少：可滿足電力不足地區(qū)的制冷需求；可滿足電力不足地區(qū)的制冷需求；4. 4. 安全可靠安全可靠 ： 與吸收式相比，不需要溶液泵

8、或分餾裝置，與吸收式相比，不需要溶液泵或分餾裝置， 結(jié)構(gòu)簡單，安全性好；結(jié)構(gòu)簡單，安全性好；5. 5. 無運動部件無運動部件：因而無噪音，且無磨損，壽命長。：因而無噪音，且無磨損，壽命長。 原理圖傳統(tǒng)電壓縮制冷傳統(tǒng)電壓縮制冷吸附式制冷吸附式制冷冷凝器冷凝器蒸發(fā)器蒸發(fā)器節(jié)流裝置節(jié)流裝置壓縮機壓縮機兩個吸附床兩個吸附床1. 使用自然工質(zhì)水，不用氟利昂，不會產(chǎn)生溫室氣體，不破壞臭氧層；2. 使用太陽能或低品位廢熱驅(qū)動，不需要電能驅(qū)動，節(jié)約能源；3. 正常運行時，只需要水泵，電力性能系數(shù)可超過10，而家用節(jié)能空調(diào)是3，中央空調(diào)4.5；4. 運動部件少，沒有壓縮機，運行比較可靠。低溫熱水驅(qū)動的吸附制冷系

9、統(tǒng)工作原理低溫熱水驅(qū)動的吸附制冷系統(tǒng)工作原理 1. 1. 蒸發(fā)器：升膜蒸發(fā)技術(shù)蒸發(fā)器：升膜蒸發(fā)技術(shù)+ +分離熱管技術(shù)分離熱管技術(shù)2. 2. 進一步減少閥門、提高緊湊性進一步減少閥門、提高緊湊性低溫熱水驅(qū)動的吸附制冷系統(tǒng)低溫熱水驅(qū)動的吸附制冷系統(tǒng) 低溫熱水驅(qū)動的吸附制冷系統(tǒng)工作過程低溫熱水驅(qū)動的吸附制冷系統(tǒng)工作過程 太陽能吸附空調(diào)系統(tǒng)圖太陽能除濕 空調(diào)系統(tǒng) 冷卻除濕： 利用冷卻方法，使水蒸氣在露點溫度下凝結(jié)分離。 壓縮除濕： 利用壓縮方法，提高水蒸氣分壓，使之超過飽和點，成為水分分離出來。 干燥劑除濕： 利用干燥劑的親水性，使水蒸氣在表面水蒸氣分壓力差的作用下，從空氣進入干燥劑。常用除濕方法常用

10、除濕方法常用除濕方法優(yōu)缺點 冷卻除濕 優(yōu)點：深度除濕、可控 缺點：能耗大、污染 壓縮除濕 優(yōu)點：深度除濕、除濕量可控 缺點：能耗大、對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要求高 干燥劑除濕 優(yōu)點：可利用地品味能源、無污染 缺點：除濕量難控制 常用固體除濕劑： 硅膠、氧化鋁、分子篩 等溫吸附曲線右圖：相對濕度相對濕度吸附率吸附率 常用液體除濕劑： 氯化鋰、氯化鈣、三甘醇 等溫吸收曲線左圖 新型復(fù)合干燥劑組成： 1、多孔材料 2、吸濕性鹽 性能： 等溫吸附曲線 再生溫度對除濕量的影響太陽能除濕空調(diào)系統(tǒng)的組成 太陽能除濕空調(diào)系統(tǒng)主要由太陽能集熱系統(tǒng)、輔助加熱裝置、轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)機組及自動控制系統(tǒng)組成。除濕轉(zhuǎn)輪工作原理蒸發(fā)冷卻器太陽能除濕空調(diào)系統(tǒng)形式1空氣集熱器驅(qū)動太陽能除濕空調(diào)系統(tǒng)形式2太陽能除濕空調(diào)系統(tǒng)形式3 四: 工程案例工程六：太陽能空調(diào)樣板房本項目為小型太陽能吸附式太陽能空調(diào)工程，實現(xiàn)了太夏季制冷、冬季采暖、四季生活熱水的多重功能。安裝集熱器面積50m2，吸附式