太阳能空调制冷技术论文

太阳能空调制冷技术论文

【摘要】因为太阳能制冷具备季节综合性强、节能环保、使用清洁等各种优势，近段时间国内与国外在太阳能制冷的研究领域有所成就。主要有这么几点首先能和太阳能集热装置温度位置相符合的热驱动制冷模式，合理的利用符合太阳能的集热装置温位制冷机组。尤其是容量小的制冷机组这样可以有效提升。

引言

在当前世界能源紧张，各种能源价格飞涨的形势下，各国都将目光投向了可再生能源，一则这种能源可再生，取之不尽、用之不竭。再则，可再生能源对环境友好，对地球及人类的生存环境的危害几以忽略不计。在可再生能源中，太阳能无疑是最引人瞩目的，在阳能利用领域，太阳能光伏电池、太阳能热水器等产品在一定范围已经小有普及，太阳能照明产品、太阳能建筑也在试用推广当中，太阳能空调技术也有一定的发展。

1、太阳能热驱动制冷技术及应用

常用的太阳能热驱动空调制冷技术，主要有吸附式、吸收式、除湿空调和喷射式制冷四大类。从目前国内外报道的太阳能制冷技术应用情况来看，太阳能吸收式空调占60%，除湿空调约占28%，吸附式空调占12%。我国的太阳能空调应用示范项目中，太阳能吸收式空调占45%，除湿空调约占40%，吸附式空调占15%。

1.1、太阳能吸收式制冷技术及应用

用太阳能集热器收集太阳能来驱动吸收式制冷系统，是我国一些

示范工程应用最多的太阳能空调方式。根据制冷工质的不同，太阳能吸收式制冷机主要有氨吸收式（NH3-H20）制冷机和溴化锂吸收式（LiBr-H20）制冷机。

1.1.1、氨-水吸收式太阳能空调

氨-水吸收式制冷机是以H20作为吸收剂，NH3作为制冷剂，利用热量作为补偿并利用溶液的特性来制冷。氨-水吸收式太阳能空调是利用太阳能转化为热能获得制冷效应的重要技术途径。氨-水吸收式太阳能空调集热器采用太阳能真空管和平板集热器，工质热源温度80～160℃，额定空调COP为0.5～0.6，系统规模大于5kW。氨-水吸收式太阳能空调的优点是能够满足从冷冻到空调区域的温度要求。氨吸收式制冷机可以制取0℃以下的低温，并且制冷工质对不会发生结晶现象，容易实现风冷化。不足的是氨有毒，具有刺激性臭味，要求有精馏装置，系统复杂，制冷机内部压力相对较高，容易发生泄漏而造成危险，且需要的热源温度较高，制冷系数较低而限制了它的发展。

1.1.2、溴化锂-水吸收式太阳能空调

溴化锂吸收式制冷机是以LiBr作为吸收剂，H20作为制冷剂，利用溶液浓度变化来完成制冷循环，它可以夏季制冷、冬季制暖，并且一年四季提供生活热水。溴化锂-水吸收式太阳能空调集热器采用真空管或平板集热器，工质热源温度大于65℃，额定空调COP为0.4，系统规模大于100kW。

1.2、太阳能吸附式制冷技术及应用

利用吸附制冷原理，以太阳能为热源，采用的工质对通常为活性

碳-甲醇、分子筛-水、硅胶-水及氯化钙-氨等，可利用太阳能集热器将吸附床加热后用于脱附制冷剂，通过加热-脱附-冷凝-吸附-蒸发等几个环节实现制冷。吸附式制冷机无运动部件，也不需要溶液泵等附件，并且不存在腐蚀现象。吸附式制冷机所需的热源温度较低，可采用普通的太阳能热水系统驱动。因此，对小型太阳能空调系统来说，吸附式制冷系统可能是一个更好的选择。已经产业化的吸附式空调是硅胶-水吸附式制冷机，这些机组的最大特点是要求驱动热源温度低，与集热器工作温度匹配好。可依靠普通太阳能集热器阵列产生的热水驱动制冷循环。机组采用了回质与回热循环措施，同时采用了双蒸发器结构实现了连续制冷量输出。在额定工况下（对应于85℃的热水，冷冻水出口温度10℃），机组制冷功率为8.5kW，热力COP为0.4。用于太阳能制冷，可利用60～80℃热水驱动。

1.3、固定床吸附式制冷技术

吸附式制冷是利用固体的吸附剂对制冷剂的吸附作用来制冷的，常用的吸附式制冷有分子筛-水、活性炭-甲醇吸附式制冷。太阳能吸附式制冷系统一般在负压下工作，在使用一段时间后，制冷性能会变坏，最终会停止工作。为了避免这种现象的发生，有人提出用化学性能稳定的玻璃做吸附床和太阳能集热器，试验结果证明是可行的。有人提出了一种新型的太阳能驱动连续型固体吸附的制冷系统，与间歇式太的阳能固体吸附式制冷系统相比，在日照时能够实现连续性制冷，系统的能量利用率高。为了解决传统双床连续吸附制冷系统中制冷剂压降的问题，刘艳玲等提出了利用硅胶-水作为吸附工质对的新

型太阳能制冷系统，研究结果为进一步实验和改进系统性能提供理论指导。法国CNRS研究所与FrenchCompanyBLM开发了一种以活性碳-甲醇为工质对的太阳能制冰机。Sumathy在总结前人研究的基础上，提出了许多关于提高太阳能吸附式制冷子系统性能的方法。Anyanwu 提出了一种固体吸附式太阳能制冷的热力学设计的方法，以活性炭-氨水，活性炭-甲醇，沸石-水为工质对。计算的结果表明，沸石-水工质对在空调中的应用最好。当使用传统的太阳能集热器时，沸石-水、活性炭-氨水、活性炭-甲醇最大的COP值分别为0.3、0.19和0.16。

2、太阳能制冷的新技术

因为太阳能制冷具备季节综合性强、节能环保、使用清洁等各种优势，近段时间国内与国外在太阳能制冷的研究领域有所成就。主要有这么几点首先能和太阳能集热装置温度位置相符合的热驱动制冷模式，合理的利用符合太阳能的集热装置温位制冷机组。尤其是容量小的制冷机组这样可以有效提升。太阳能在制冷过程中的利用率淇次太阳能制冷空调和供热复合能量的使用单纯太阳能制冷系统需要较大面积的集热器股入成本较大，可以尝试热水供应与自然通风强化过后的复合型能力使用，这样也可以实现全年太阳能的高效利用复合型能量系统被公认为是在和建筑融合规模化、成本低太阳能利用的重要方式最后是一些其他途径太阳能制冷技术应用，综上所述，都是当前世界主要使用的太阳能制冷技术在这之外使用太阳能进行喷射制冷、热声制冷等等技术也在被广泛报告可以再特殊条件下使用。需要关注的是太阳能自然通风、夜间辐射的强化技术对于减低环境热负荷也有