太阳能空调研究与发展 论文

太阳能空调研究与发展

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太阳能空调研究与发展

摘要：我国现代化过程中面临能源短缺的问题，因此，目前国家倡导节能减排提倡使用清洁优质高效能源，大力推广节能环保新技术，以适应能源日趋紧张的现金社会。

关键词：太阳能；太阳能空调

我国现代化过程中面临能源短缺的问题，因此，目前国家倡导节能减排提倡使用清洁优质高效能源，大力推广节能环保新技术。对于制冷与空调行业，应注重新技术的研发和应用，以及制冷空调技术与相关技术的融合与交叉，以适应二十一世纪的能源战略新需要。现今新技术主要有：

1.天然制冷剂的研究；

2.热声制冷技术；

3.水源热泵系统

4.天然气（燃气）吸收式制冷系统

5.太阳能空调

在此主要探讨关于太阳能空调的研究与发展。

太阳能空调是以太阳能作为制冷能源的空调，利用太阳能制冷可以有两条途径，一是利用光伏技术产生电力，以电力推动常规的压缩式制冷机制冷；二是进行光．热转换，用热作为能源制冷。前者系统比较简单，但以目前光电池的价格计算，其造价约为后者的3～4倍；后者除了供冷之外，还结合供热利用。因此国外的太阳能空调系统通常以第二种为主。

l 发展太阳能空调应用的基础和意义

1．1 太阳能利用的合理性

一般的太阳能热利用项目，如采暖、热水等。在需求上其实与太阳能的提供并不完全一致；当天气越冷、人们越需要温暖的时候，太阳提供的能量往往不足。从这个角度来看．太阳能空调的应用是最合理的：当太阳辐射越强、天气越热的时候，我们需要空调的负荷也越大。这是太阳能空调应用最有利的客观因素。1．2 太阳能空调的市场基础

太阳能热水器在国内市场迅猛发展，全国太阳能热水器的使用量已超过1000万，

近年来每年增长超过2OO万m2。由此可见，太阳能热水器的使用量和需求量都非常大，市场前景非常好。另一方面。空调的需求也是一个巨大的市场。如果把供热与空调结合起来，将是一个更加理想的方案，这是太阳能空调实现推广应用的市场基础。

l.3 太阳能空调的技术基础

太阳能制冷空调的关键技术已经成熟：(1)在太阳能集热器方面，真空管集热器、平板集热器都已经在市场上推广应用；(2)在制冷机方面，溴化锂吸收式制冷机在90年代大量地进入了市场。低温热水型两级吸收式溴化锂制冷机的热源温度只需60℃以上，特别适合于太阳能的利用；(3)在系统方面，已经积累了丰富的经验。因此，太阳能空调应用在技术上是可行的。

1.4 太阳能空调的经济性

太阳能热水器的经济性问题，市场已经作了很好的说明。太阳能空调建立在太阳能热水器应用的基础上，可充分利用夏天的太阳能。增加的

投资是制冷机部分，而这部分的投资在常规空调方面也是需要的因此，太阳能空调与太阳能热水器相结合，有更好的经济性。

1.5 环境保护，可持赞赶艮的要求随着经济的发展和人们生活水平的提高，空调的需求量越来越大。在一般民用建筑中，空调的能耗占一半以上，给能源、电力和环境带来很大的压力。电力的发展同时带来废气排放、温室效应和酸雨等环境问题，空调机的制冷剂(CFCs)还会对大气臭氧层造成破坏。太阳能空调用的是清洁的太阳能，制冷过程也没有污染的危险，系统本身是符合环境保护要求的。另一方面，节省了电力和燃料，也减轻了环境的压力，太阳能空调的应用完全符合可持续发展战略的要求。

2 我国太阳能空调的发展与现状

2．1 起步阶段(7O年代末至8O年代初)

在我国，太阳能制冷及空调的研究可以追溯到7O年代后期，当时不少科研机构、高等院校和企业纷纷投人人力和物力研制太阳能制冷(空调)机，其中多数是小型的氨．水吸收式制冷试验样机。例如：天津大学1975年研制的连续式氨．水吸收式太阳能制冰机，日产冰量可达5．4 。北京师范学院(现首都师范大学等)1977年研制成功1．5m2平板型间歇式太阳能制冰机，每天可制冰6．8～8kg；1979年

又研制出8m2平板型自动跟踪连续式太阳能冷藏柜。华中工学院(现华中理工大学)研制了采光面积为1．5m2，冰箱容积为7OL，以氨．水为工质对的小型太阳能制冷装置，可维持冰箱O℃10小时左右这期间先后有加多个单位开展过工作，积累了宝贵的经验。

2．2 坚持阶段(80年代中后期 90年代初)

其后，由于当时还有许多技术难题未能解决，太阳能空调项目因一时难以看到成效而得不到支

持，研究的队伍和规模大大缩小，仅存少数单位仍坚持基础性研究和机组试验。1987年，中国科学院广州能源研究所与香港理工学院合作在深圳建成了一套科研与实用相结合的示范性太阳能空调与热水综合系统。集热面积120m2，制冷能力14kW，空调面积为80m2。采用了3种中温集热器，包括直通式真空管集热器、热管型真空管集热器和v形隔热膜平板型集热器采用两台日本生产的单级溴化锂吸收式制冷机。为了适应太阳能的利用，又研制成功了热水型两级吸收式溴化锂制冷机。这种新型的制冷机有两个显著的特点，一是所要求的热源温度低，在65℃以上的范圈内能稳定地运行；二是热源的利用温差大，为12～24qc(随热源温度而变)。2 3 实用阶段(“九五”计划期间)“九五”计划期间，国家科委(现科技部)把“太阳能空调”列为重点科技攻关项目，计划建成示范性系统，以促进太阳能空调的推广应用。太阳能空调的技术水平也上升到一个新的高度。中科院广州能源所和北京太阳能研究所承担了该项任务，计划在南方和北方各建一座大型实用性太阳

能空调系统。

3 100kW太阳能空调系统

3．1 应用对象

太阳能空调系统应兼顾供热和供冷两个方面的应用．例如综合办公楼、招待所、学校、医院、游泳池、水产养殖等，都是比较理想的应用对象。这些用户冬季(或全年)需要供热，如生活热水、采暖、游泳池水补热调温等，而夏季一般都需要空调。“九五”攻关项目100kW太阳能空调系统选定在广东省江门市一座新建的24层大楼上实施。该大楼是一座多功能的综合性大楼，除利用太阳能提供大楼所需的生活热水外，在夏天以太阳能热水制冷，供其中一层空调。