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第27卷第1期2006年1月V01.27.№.1J∞.。2006

小型固体吸附式太阳能空调装置的实验研究

孙志坚,洪荣华,吴存真

(浙江大学机械与能源工程学院,杭州310027)

摘要:根据小型太阳能空调装置的要求和特点,对固体吸附式太阳能空调系统进行了实验研究。通过对装置运行工况的具体分析,选择硅胶水作为吸附剂与制冷工质,介绍了集热,再生器、空冷冷凝器和蒸发器的结构设计。在此基础上,建立了小型固体吸附式太阳能空调实验装置,并对整个系统的运行性能进行了一系列的实验研究。结果表明,采用硅胶水工质的小型吸附式太阳能空调装置进行间歇式空调,在技术上是可行的,为进一步研究性能的优化提供了依据。

关键词:固体吸附;吸附工质对;太阳能空调;蒸发器

中图分类号:TKl24文献标识码:A

O引言

当太阳辐射越强,环境温度越高时,人们对空调制冷量的要求也越大,这一特点使太阳能空调制冷技术的开发利用具有十分诱人的市场前景。目前国内外对利用太阳能制冷或空调已进行了不少的研究n’2],但由于价格等原因,许多试验装置未能得到推广应用。为了降低太阳能空调装置的投资,从工作原理和系统较简单出发,我们选择固体吸附式制冷空调进行研究,设计建立了一套小型的实验装置,着重从原理上研究其可行性。

1固体吸附式太阳能空调实验装置固体吸附式太阳能空调装置如图1所示,封闭的真空系统由内装固体吸附剂的太阳能集热/再生器、空冷冷凝器、凝结水箱和蒸发器组成。固体吸附剂为硅胶,制冷工质为水。其循环工作的原理可简化成吸热、脱附、冷却和吸附4个过程进行分析:吸热过程和脱附过程在白天进行,集热/再生器不断接受太阳辐射能,加热固体吸附剂使其温度逐渐上升。吸热过程中吸附量保持不变,直到温度上升到脱附温度进入脱附过程;脱附过程中吸附剂在冷凝温度对应的水蒸汽的饱和压力P:下,不断脱附水蒸汽,直到吸附剂温度升高到最高温度咒,此时吸附量为e:。脱附的水蒸汽在空气冷却冷凝器中放热成为冷收稿日期:2004删凝水贮存在冷凝水箱中。冷凝过程和吸附过程在晚上进行,集热/再生器通过对流和辐射向环境散热,使固体吸附剂温度不断下降。冷却过程中吸附量e:保持不变,直到温度下降到吸附温度开始进行吸附过程;吸附过程中吸附剂在蒸发温度对应的水蒸汽的饱和压力P.下不断吸附水蒸汽,直到吸附剂温度降低到最低温度兀,此时吸附量为e,。吸附过程中冷凝水箱中的水通过蒸发器吸热不断蒸发,从而使空调室内的空气降低到空调的目的。

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.以≯~a.脱附过程(白天)b.吸附制冷过程(晚上)

1.集热再生器;2.空冷冷凝器;3.凝结水箱;

4.蒸发器;5.风扇;6.空调室墙体

图l固体吸附式太阳能空调试验装置示意图Fig.1

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太阳能学报27卷

2工质对的选择

国内外研究表明比较适合于固体式太阳能制冷

的工质对有沸石分子筛一水,硅胶一水和活性炭一

甲醇【3’4j。我们根据以下原则进行选择:

1)在可能达到的吸附剂最高脱附温度和最低吸

附温度及最低冷凝温度和最高蒸发温度下,制冷工

质的循环量尽可能的大;

2)制冷工质的汽化潜热尽可能大,这样在相同的循环吸附,脱附量情况下取得更大的制冷量;

3)在工作参数下,物理化学稳定性好;

4)无毒、不腐蚀金属、不污染环境;

5)价廉易得。

固体吸附式太阳能空调试验装置采用一般平板型太阳集热器作为再生器,脱附温度最高约为90℃;蒸发器直接冷却空调室内的空气,其蒸发温度约为

25℃;冷凝器采用环境空气自然对流冷却,冷凝温度约为45℃。通过分析比较,我们选择硅胶冰为工质对,即硅胶为吸附剂,水为制冷剂。

3太阳能集热/再生器

太阳能集热/再生器的结构如图2所示,采用一般平板型太阳能集热器。集热器是用紫铜板制成的扁盒,上部填充硅胶,下部为水蒸汽空间,中间设置铜丝网与多孔铜板。在上部为了强化传热和加强集热面的刚度,焊接有紫铜板肋片,在下部为了加强集热器表面的刚度,同样焊接有紫铜片的加强筋。为了在脱附时将水蒸汽引出及吸附时将水蒸汽引入水蒸汽空问,在水蒸汽空间底部的上端开一孔用管道与冷凝器相通,同时在下部每一片加强肋紫铜板上都开有许多连通孔。

为了晚上吸附制冷时再生器能及时将吸附热尽快散出,在集热器的透明盖板与吸热板间的上、下边框处设有可开关的通风小窗。到晚上打开上、下小窗,使环境空气自然对流过吸热面强化散热。白天则将小窗关上,以减少集热器散热损失。

根据固体吸附式太阳能空调试验装置制冷量及制造工艺的要求,确定集热/再生器分成2个,每个实际面积为1.87岔,硅胶填充量为50k。

1.透明盖板;2.吸热板;3.肋片;4.铜丝网;

5.多孔铜板;6.硅胶;7.边框;8.保温层;

9.多孔铜板加强肋;10.吸热体底板

图2集热器,再生器结构示意图

Fig.2Sch哪撕c0f岫stmcture0f龇c0:uector,嘲咖m妇4冷凝器和蒸发器

冷凝器的结构如图3所示,由16根长为11‰,内径为18—砌,壁厚为1mm的紫铜管排列组成,分为上下2排(错排)。紫铜管外套有厚为0.25姗,,边界为80tm的方形铝翅片,翅片间距为6nⅡn。排管上、下端通过上、下集管相连。上、下集管内径为60哪,壁厚2nⅡn,长500mm。上集管焊一内径为25-砌,壁厚1—砌的紫铜管(上连管)与集热/再生器相连。下集管焊一内径为25—砌,壁厚1哪的紫铜管(下连管)与冷凝水箱相连。冷凝器的冷却方式为自然对流。

1.带肋片换热排管;2.上集管;3.下集管;4.上连管;5.下连管

图3冷凝器不意图

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为了强化传热缩小蒸发器尺寸f、保证空调室内温度场的均匀,蒸发器采用风扇强迫对流换热。蒸发器由12根长为600n1IIl,内径为18Im,壁厚lmm的紫铜管排列组成,分3排(错排)。紫铜管所套铝翅

片尺寸与冷凝器相同。

l期孙志坚等:小型固体吸附式太阳能空调装置的实验研究

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5性能试验与数据整理

对图1所示的固体吸附式太阳能试验装置的运行性能进行了一系列的试验研究。集热,再生器采光面积为3.74m2,空调室内面积为6矗。实验中主要测试数据包括:太阳辐射强度、系统压力、脱附水量、吸附水量、蒸发温度、集热/再生器温度、空调室

温度和环境温度等参数。将M卜800(715)全辐射

测量仪安装在室外跟集热,再生器同方向、同倾角的支架上,测得的电信号传送到室内的YOKOGAwA自

动记录仪,连续记录太阳辐射强度,测量精度为±2%以内;系统压力用装在凝结水箱上的0.4级机械式真空压力表测量;与蒸发器和凝结水箱联通的玻璃管水位计用充水法直接刻度,充入水量用分度值为0.59的BP一Ⅱ型架盘药物天平称重,考虑刻度和读数误差,脱附水量和吸附水量的测量误差约为±309;将各个测量点的电阻式温度计引到xQC一300自动平衡记录仪上,进行温度连续记录,测量误差约±O.5℃。表l是连续4昼夜的实测数据整理结果。

表1固体吸附式太阳能空调装置试验结果

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注:第一天(7月20日8:00~7月21日8:00);第二天(7月21日8:00—7月22日日8:00);

第三天(7月22日8:00—7月23日8:00);第四天;(7月20日8:00~7月21日8:00)。

6小结

Ⅲ翟翟羔篇萎嵩:e器裂蔷莓萎&其研

从试验结果可以看出:6m2空调试验室配置采光究进展[J].能源技术,2001,22(3):91—95?面积为3.740的集热,再生器时,白天总投射太阳能[2]h1

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为63482.1l【J,最高气温为37℃的试验条件下,集热/蕊3罴】二?删¨L胁8啊1蝴’再生器总的脱附水量和吸附水量分别为3.60kg和[3]拦篙:=:Mi。hdD。№ofa

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3.57k套。太阳能空调装置的总制冷量为8772.6kJ,

酬∞ic。mker讪。。1ar。删帮,ege响觚on[J].E11.日平均制冷系数(∞P)为O.137,当晚空调试验室的

ergy‰i∞&№na鲫姗t,2000,41(15):1625—1647.

温度可维持在30.3℃~31.2℃。但其cI卯值偏低,

[4]崔群,姚虎卿.除湿空调用高效吸附剂的特性研究

主要原因是实际吸附/脱附水量较低,说明应进一步[J].南京化工大学学报,200l,23(4):43—46.研究改进结构,强化集热/再生器内的传热传质。试[4]cIli

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为进一步研究性能的优化提供了依据。

3篇吴篇蠹(銮京蒜胶系统的,究

[参考文献]

[5]Zhu

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48

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27卷

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联系人Bm蛆:面s吼@cInee.zju.edu.cn

太阳能固体吸附式制冷空调原理及前景

太阳能固体吸附式制冷空调原理及前景 一.前言 随着人们生活水平的大幅提高,空调器已逐渐成为家庭必备的家用电器,另一方面,大范围地使用传统制冷方式已经给环境造成了极大的破坏。首先是臭氧层空洞问题。传统制冷机广泛采用氯氟烃类制冷剂简称CFC,HCFC,它们会催化分解臭氧,削弱对紫外线的阻挡,威胁人类健康;其次,每年常规高能耗的制冷需求占用国家电力消耗的比例迅速增加,引起电力紧张,各地兴建各类发电站,火力占主要,大量烧煤增排CO2增强温室效应,引起全球升温;再次,能源短缺已然成为世界性的问题,普通空调器的普及显然是不利与于能源节约的,近几年来夏季我国各地特别是沿海停电现象严重,拉电限电十分普遍。 基于以上的问题,人们已经逐渐认识到可持续发展的重要性,同时也积极开发对能源有效利用和保护环境的新技术。太阳能固体吸附式制冷技术作为一种以太阳能为能源并且对环境无破坏作用的新型技术备受关注。 国外于二十世纪六七十年代就开始了对吸附式循环的研究。国内的研究开始于八十年代初,严爱珍等人曾在1982年对吸附式制冷作过研究,使用的工质是沸石分子筛-水和沸石分子筛-乙醇。1992年巴黎国际吸附式制冷会议带动了该技术的研究,在接下来的国际会议上均有上百篇论文发表,该项技术得到不断发展。 二. 工作原理 固体吸附式制冷技术的原理包括吸附和脱附两个过程。 1.脱附. 左图是脱附过程的简单模型图。吸附床 内充满了吸附剂,吸附有制冷剂,冷凝 器与冷却系统相连,一般冷却介质为水。 工作时,太阳能集热器对吸附床加热, 制冷剂获得能量克服吸附剂的吸引力从 吸附剂表面脱附,进入右边管道,系统 压力增加,C1导通,C2关闭。当压力与 冷凝器中对应温度下的饱和压力相等 时,制冷剂开始液化冷凝,最终制冷剂 凝结在蒸发器中,脱附过程结束。在这个过程中,太阳能集热器供能Q1,冷凝器放热Q4由冷却水排除到系统之外。 2.吸附. 右图是吸附过程的简单模型图。冷却系统对吸附 床进行冷却,温度下降,吸附剂开始吸附制冷剂, 左边管道内压力降低,C2导通,C1关闭,蒸发 器中的制冷剂因压力瞬间降低而蒸发吸热,达到 制冷效果,制冷剂达到吸附床,吸附过程结束。 在此过程中,吸附床放热Q2,被冷却水排除到 系统之外,蒸发器从环境中吸收Q3的热量。 以上只是最简单的模型图,由上可知单台吸 附床工作时制冷是间歇式的,不能连续制冷,要达到连续制冷的效果,必须使用两台或两台以上的吸附床,交错运行,制冷的循环就连续了。 三. 优点和缺点

发展战略-我国太阳能制冷空调研究与发展 精品

我国太阳能制冷空调研究与发展 摘要:近年,太阳能利用技术迅速发展,太阳能制冷技术也随之出现。太阳能制冷系统不 仅可以利用太阳能转换成的热能提供热水和采暖,而且还可以利用这部分热能提供制冷。太阳能制冷极具优势:夏季太阳辐射越强、天气越热,建筑负荷越大,太阳能制冷系统的制冷效果越好,同时还节省了对常规能源的消耗,符合节能和环保的要求。 关键字:太阳能制冷技术空调 正文 目前太阳能光--热转换利用已经有了很大的发展,特别是在解决生活的需要方面,如生活热水、采暖、太阳房等。但这些应用在需求上其实与大自然的赐予并不完全一致:当天气越冷、人们越需要温暖的时候,太阳能量的提供往往不足。而太阳能空调的应用则正好与太阳能的供给大体上保持很好的一致性:当天气越热、太阳辐射越强的时候,空调的负荷也越大。这正是太阳能空调应用最有利的因素。 我国太阳能资源十分丰富,其中三分之二以上的地区利用太阳能的条件都相当好。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。一般民用建筑物,如酒店、办公楼、医院等,空调耗能已占总耗能的50%以上,给能源、电力和环境造成了很大的压力。电力的发展伴随着废气排放、温室效应和酸雨等环境问题,而空调机的制冷剂(CFC8)还会对大气臭氧层造成破坏。因此不管在国外还是国内,太阳能制冷空调一直是受到重视的研究课题。 在我国,对太阳能空调的研究始于1975年在安阳召开全国第一次太阳能利用工作经验交流会议以后的七十年代后期。1974年中东石油危机发生以后,不少科研机构、高等院校和企业单位纷纷投入一定的人力和物力研制太阳能制冷(空调)机,其中多数是小型的氨一水吸收式制冷试验样机。由于当时还有许多技术难题没有来得及解决,再加上科研拨款制度改革,太阳能空调项目的研究经费因一时难以形成效益而被削减,研究工作的队伍和规模就大大缩小,仅存少数单位仍坚持基础性研究和样机试制,经历了一段非常困难的时期。尽管如此,20年来,经过广大科技工作者的不懈努力,我国在这一领域还是进行了不少研究工作,探索过各种各样利用太阳能降温的途径,在技术上取得一定的进展,并且在推广应用方面取得了重要成果。下面将对对国内有关太阳能制冷空调研究与应用的发展情况作简单介绍和报道。 一·太阳能吸收式制冷 (1)溴化锂-水吸收式制冷机 太阳能驱动的溴化锂-水吸收式制冷系统,最核心的部分是溴化锂-水吸收式制冷机。根据实际系统需要,选择合适的制冷机,然后根据制冷机的驱动热源选择与之相匹配的太阳能

太阳能空调工作原理

太阳能空调工作原理,太阳能空调优点 每当在夏天,空调的耗电量几乎是整个电力系统耗电量的三分之一,这是夏季电力系统不堪重负的原因之一。因此太阳能空调从一开始就具有很大的诱惑力。利用太阳能致冷与一般电力致冷原理相同,只是所用能源不同,因此带来一些结构上的变化。目前太阳能致冷的方法有多种类,如压缩式致冷、蒸汽喷射式致冷、吸收式致冷等。 Part1:太阳能空调工作原理 No1:太阳能制冷,其实就是利用太阳集热器为吸收式制冷机提供其发生器所需要的热媒水。

No2:热媒水的温度越高,则制冷机的性能系数(亦称COP)越高,这样系统的制冷效率也越高。例如,若热媒水温度60℃左右,则制冷机COP约0~40;若热媒水温度90℃左右,则制冷机COP约0~70;若热媒水温度120℃左右,则制冷机COP可达110以上。 No3:系统兼顾供热和制冷两个方面的应用,综合办公搂、招待所、学校、医院、游泳池、水产养殖、家庭等,都是理想的应用对象。 No4:冬季乃至全年均需要供热,如生活热水、采暖、游泳池水补热调温等,而夏季又需要冰凉世界,以太阳能热水制冷,就是一座中央空调。 No5:当前,世界各国都在加紧进行太阳能空调技术的研究。据调查,已经或正在建立太阳能空调系统的国家和地区有意大利、西班牙、德国、美国、日本、韩国、新加坡、香港等。这是由于发达国家的空调能耗在全年民用能耗中占有相当大的比重,利用太阳能驱动空调系统对节约常规能源、保护自然环境都具有十分重要的意义。 Part2:太阳能空调优点

No1:太阳能空调的季节适应性好,也就是说,系统制冷能力随着太阳辐射能的增加而增大,而这正好与夏季人们对空调的迫切要求一致; No2:传统的压缩式制冷机以氟里昂为介质,它对大气层有极大的破坏作用,而制冷机以无毒、无害的水或溴化锂为介质,它对保护环境十分有利; No3:太阳能空调系统可以将夏季制冷、冬季采暖和其它季节提供热水结合起来,显著地提高了太阳能系统的利用率和经济性。 以上就是太阳能空调工作原理及其优点的一个介绍,太阳能空调系统可以发挥夏季制冷、冬季采暖、全年提供热水的综合优势,相信在将来,太阳能空调会变得越来越广泛,把人类的能源积极使用起来。可以节约能源,保护环境!

太阳能空调系统构造及工作原理

太阳能空调系统构造及工作原理 时间:2009-01-06 18:52来源: 作者: 点击:236次 核心提示: 热管式空调制冷系统由集热器、溴化锂吸收制冷系统、数台循环泵、蓄热的水箱、辅助电加热器、两个冷却器和连接管路等辅助器件以及控制系统组成。循环水由循环泵输入水箱,热管吸收太阳能在水箱加热循环水,水的温度升高,由另一台循环泵输送到溴化锂吸收式 热管式空调制冷系统由集热器、溴化锂吸收制冷系统、数台循环泵、蓄热的水箱、辅助电加热器、两个冷却器和连接管路等辅助器件以及控制系统组成。循环水由循环泵输入水箱,热管吸收太阳能在水箱加热循环水,水的温度升高,由另一台循环泵输送到溴化锂吸收式制冷装置的发生器,将热量释放给发生器,水返回水箱。吸收器的冷却水由循环水泵输送到空气冷却器循环冷却,冷凝器产生的热量,由另一台循环水泵输送到另一个空气冷却器(大型的可考虑用冷却塔)。整个空调系统由三个流通环路组成,即发生器流通环路、制冷水流通环路和冷却水流通环路。各流通环路流量、温度都由流量计与温度传感器测定。辅助电加热器则是在夜间或集热器工作不正常时加热水以保证制冷效果。 4、性能分析 集热器是利用制冷的关键部件,它的集热性能好坏在很大程度上决定了系统制冷过程总的COP值。但是,实用性好的太阳能集热器除了要考虑制冷过程的COP值,还要考虑工作时的稳定性、安全性、维护管理难度以及使用寿命等因素。目前,家用型集热器,很大部分采用的是全玻璃真空集热管的,它的突出特点是四季可用、保温时间长、使用寿命长、产量大价格低。但是缺点也很明显,主要体现在真空集热管上。由于真空管一端封口,另一端插入水箱内,形成冷热水均在管内自然循环,循环阻力相当大。同时,每支真空管内容热水大,不能放出加以利用,使得其平均热效率低。真空管的空晒温度最高可达270℃,如果空晒时间过长而突然加水,会由于温度骤变,将玻璃真空管炸裂。真空管在夏季可将水温升至90℃,因此管内结垢严重,对吸热和传热影响较大。 如果把全玻璃真空集热管用作吸收式空调制冷装置的太阳能集热管,热效率低和生产的热水温度低(一般低于90℃),将使吸收式空调制冷系统制冷效果下降甚至不能制冷。而采用热管作为太阳能集热管,虽然存在着价格相对较高;冷凝端会结垢,需要定期清理;玻璃管或热管一旦受损,必须整体更换等缺点。但是热管内不会走水,冷凝端如果结垢只需采用简单措施即可去除;热管内的工质很少,不易冻裂,抗冷热冲击性好;生产的热水温度高等诸多优点。采用热管作为集热管,具有较高的经济性和实用性。 热管吸收式空调制冷系统中的关键部件除了热管以外,冷凝器与蒸发器的性能对系统的高效运行亦非常重要。冷凝器的冷凝方式和结构类型是一个不容忽视的部分,主要的冷凝方式为冷却水在冷凝器吸热,由水泵输送到外部空气冷却器放热,并往复循环。对于冷凝器,可以采用较大口径的高肋翅片管来强化冷却制冷剂气体,提高冷凝器冷凝效果。对蒸发器而

关于我国太阳能制冷空调的研究与发展(doc 7页)

关于我国太阳能制冷空调的研究与发展(doc 7页)

我国太阳能制冷空调研究与发展 摘要:近年,太阳能利用技术迅速发展,太阳能制冷技术也随之出现。太阳能制冷系统不仅可以利用太阳能转换成的热能提供热水和采暖,而且还可以利用这部分热能提供制冷。太阳能制冷极具优势:夏季太阳辐射越强、天气越热,建筑负荷越大,太阳能制冷系统的制冷效果越好,同时还节省了对常规能源的消耗,符合节能和环保的要求。 关键字:太阳能制冷技术空调 正文 目前太阳能光--热转换利用已经有了很大的发展,特别是在解决生活的需要方面,如生活热水、采暖、太阳房等。但这些应用在需求上其实与大自然的赐予并不完全一致:当天气越冷、

人们越需要温暖的时候,太阳能量的提供往往不足。而太阳能空调的应用则正好与太阳能的供给大体上保持很好的一致性:当天气越热、太阳辐射越强的时候,空调的负荷也越大。这正是太阳能空调应用最有利的因素。 我国太阳能资源十分丰富,其中三分之二以上的地区利用太阳能的条件都相当好。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。一般民用建筑物,如酒店、办公楼、医院等,空调耗能已占总耗能的50%以上,给能源、电力和环境造成了很大的压力。电力的发展伴随着废气排放、温室效应和酸雨等环境问题,而空调机的制冷剂(CFC8)还会对大气臭氧层造成破坏。因此不管在国外还是国内,太阳能制冷空调一直是受到重视的研究课题。 在我国,对太阳能空调的研究始于1975年在安阳召开全国第一次太阳能利用工作经验交流会议以后的七十年代后期。1974年中东石油危机发生以后,不少科研机构、高等院校和企业单位纷纷投入一定的人力和物力研制太阳能制冷(空调)机,其中多数是小型的氨一水吸收式

海尔太阳能空调原理

海尔太阳能空调原理 2009-05-09 17:47 海尔太阳能空调介绍 1、太阳能空调介绍 太阳能空调,就是利用太阳能做能源,溴化锂制冷机用水做冷媒的空调设备。整机没有任何氟利昂类化学产品,达到完全无污染和接近零运行费用。太阳能空调的应用正好与季节相吻合。夏季温度最高,空调负荷最大,需要的制冷量也最大,而此时阳光辐射最强,太阳能输出的能量也最大,太阳能空调提供的冷量也最大。我国太阳能资源丰富,而且阳光辐射较强的时间也相当长,南方每年大约有6-8个月,北方也有4-6个月,所以太阳能作能源运行空调应该是大有可为的。 2、当前太阳能空调的技术特点及优势 目前太阳能空调的实现方式主要依靠太阳的热能进行制冷,这种制冷方式技术要求高,但成本低、无噪音、无污染。吸收式制冷技术是利用吸收剂的吸收和蒸发特性进行制冷的技术,根据吸收剂的不同,分为氨-水吸收式制冷和溴化锂-水吸收式制冷两种。它以太阳能集热器收集太阳能产生热水或热空气,再用太阳能热水或热空气代替锅炉热水输入制冷机中制冷。由于造价、工艺、效率等方面的原因,这种制冷机不宜做得太小。所以,采用这种技术的太阳能空调系统一般适用于中央空调,系统需要有一定的规模。吸附式制冷技术是利用固体吸附剂对制冷剂的吸附作用来制冷,常用的有分子筛-水、活性炭-甲醇吸附式制冷。目前,太阳能空调系统普遍采用成熟的淡化吸收式制冷技术。 3、太阳能空调制冷系统的工作原理 太阳能空调制冷系统由于节能、清洁无污染等特点,促使人们不断深入地对它进行研究。随着太阳能集热器和制冷系统的材料、工质、工艺制造、设计等应用技术的不断改进,太阳能空调制冷装置的应用将得到广泛的运用。利用太阳能作为能源的空调装置,一般可以分成三部分: 其一是太阳能集热器。为了建筑和谐美观,集热器采用高温平板集热器,将太阳能集热器的工作温度从70℃提高到880℃以上,采用耐候性强的隔热膜,阻断空气对流。大大提高了集热器的热性能,是一种温热利用的理想产品。 其二是制冷系统。利用低温热源作为动力的制冷系统不同于压缩式制冷系统,它必须能充分利用低温热源作为动力这一要求,目前以吸收式制冷技术较为成熟。吸收式制冷采用溴化锂-水、氨-水等作为工质对,有较好的经济性,特别是采用溴化锂-水作为工质对,能满足对安全性要求很高的空调装置,是一种较为理想的工质对。 其三是自动化控制系统,即对装置的各种工作参数进行控制和安全保护的控制系统。以高温平板为太阳能集高温平板,溴化锂-水为工质对的吸收式制冷空调系统,不管是作为制冷量大的大型空调,还是作为家用空调都有着现实意义和发展前途,特别是目前人们环境保护意识的提高,对环境的要求越来越高,无污染、低能耗、利用太阳能作为动力的空调将会受到人们的青睐。以下是对高温平板吸收空调制冷系统进行分析。 (1)高温平板式集热工作原理 平板型集热器核心技术为高选择性吸收涂层,与国外公司合作开发选择吸收涂层采用物理真空法钛吸收涂层可以提高光热转换系统的效率,特别是在光照条件

汽车太阳能空调系统

目录 (一)相关专利---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 (二)详细介绍汽车空调工作原理------------------------------------------------------------------------------- 2 (三)汽车太阳能空调的原理与构造---------------------------------------------------------------------------- 5 (一)相关专利 内置式汽车太阳能空调系统 申请号:200620096205.5 申请日:2006.04.18 名称:内置式汽车太阳能空调系统 公开(公告) 号:CN2890749 公开(公告)日:2007.04.18 主分类号:F24J2/00(2006.01)I 分案原申请号: 分类号:F24J2/00(2006.01)I;F25B21/02(2006.01)I;B60H1/32(2006.01)I;B60R16/04(2006.01)I 颁证日:优先权: 申请(专利权)人:黄国宏 地址:430080湖北省武汉市青山区冶金街23街81门15号 发明(设计)人:黄国宏国际申请: 国际公布:进入国家日期: 专利代理机构:武汉楚天专利事务所代理人:石坚 摘要 本实用新型公开了一种内置式汽车太阳能空调系统,涉及轿车类小车的空调系统。太阳能电池设置在后挡风玻璃内侧,与后挡风玻璃的角度相适应;主机设置在后座之后的空间内,太阳能电池与主机中的制冷半导体有电线相连,制冷半导体的热端与设置在后备箱方向的散热器紧贴,制冷半导体的冷端与设置在车箱方向的冷凝器紧贴,风扇设置于自然风进口内,风扇设置于冷风出口内。所述的太阳能电池是可折叠的。所述的防晒隔热膜设置在前挡风玻璃内侧。所述的防晒隔热膜是可卷曲收-放的。主机的热风出口有管道与车箱外大气相连。本实用新型设计合理,结构简单,采用太阳能电池和半导体制冷,不产生环境污染,节约能源,为车内制造了凉爽、舒适的环境。 汽车太阳能空调 申请号: 200920238424.6 申请日: 2009.11.04 名称:汽车太阳能空调 公开 (公告) 号: CN201561515U 公开(公告)日: 2010.08.25

太阳能空调制冷技术的研究

专科毕业设计(论文)论文题目:太阳能空调制冷技术的研究 二级学院:轮机工程学院 专业:供热通风与空调工程技术 班级:供热空调121301 姓名:翁亚伟学号:121810130129 指导教师:吕龙职称:助教 2015 年6 月南京

原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文,是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 论文使用授权 本人完全了解江苏海事职业技术学院有关保留、使用论文的规定,学院有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏海事职业技术学院可以将论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文。 (保密的论文在解密后应遵守此规定) 作者签名:指导教师签名: 日期:年月日

太阳能空调制冷技术一般有两种,第一种是利用光伏技术产生电力,再用电力推动传统压缩式制冷机制冷;第二种是进行光-热转换,用热作为能源制冷。第一种方法比较常规,但以目前市场上电池的价格计算,利用光伏技术的造价为光-热转换的3-4 倍,因此国内外的太阳能空调系统通常以第二种为主。本文总结了太阳能的利用和几种不同太阳能空调制冷技术,并且分析了太阳能空调制冷技术的发展前景,认为在提高太阳能产业规模和加大对太阳能空调制冷技术的研发投入后,太阳能空调制冷技术将会拥有更广阔的发展空间! 关键词太阳能制冷技术发展前景研发投入

太阳能空调的研究与发展

太阳能空调的研究与发展 中国科学院能源研究所季戬洪马伟斌江晴 一、引言 顾名思义,太阳能空调是以太阳能作为制冷空调的能源。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,但以目前先电池的价格计算,其造价为为后者的 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。 二、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,太阳能量的提供往往不足。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 太阳能热水器在国市场迅猛发展,全国太阳能热水器的使用量已超过1000万平方米近年来每年增长超过200万平方米,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耘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。 1.3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九十年代大量地进入了市场。中国科学院能源研究所研制的低温热水型两级吸收式淡化侄制冷机,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

太阳能空调制冷技术的研究

专科毕业设计(论文) 论文题目:太阳能空调制冷技术的研究 二级学院:轮机工程学院 专业:供热通风与空调工程技术 班级:供热空调121301 姓名:翁亚伟学号: 121810130129 指导教师:吕龙职称:助教 2015年6月南京

原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文,是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 论文使用授权 本人完全了解江苏海事职业技术学院有关保留、使用论文的规定,学院有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏海事职业技术学院可以将论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文。 (保密的论文在解密后应遵守此规定) 作者签名:指导教师签名: 日期:年月日

摘要 太阳能空调制冷技术一般有两种,第一种是利用光伏技术产生电力,再用电力推动传统压缩式制冷机制冷;第二种是进行光-热转换,用热作为能源制冷。第一种方法比较常规,但以目前市场上电池的价格计算,利用光伏技术的造价为光-热转换的3-4倍,因此国内外的太阳能空调系统通常以第二种为主。本文总结了太阳能的利用和几种不同太阳能空调制冷技术,并且分析了太阳能空调制冷技术的发展前景,认为在提高太阳能产业规模和加大对太阳能空调制冷技术的研发投入后,太阳能空调制冷技术将会拥有更广阔的发展空间! 关键词太阳能制冷技术发展前景研发投入

太阳能空调

目 录 一、太阳能空调系统简介 二、开思拓太阳能空调系统项目介绍 2.1 采用的主要技术 2.1.1 金属——玻璃热压封真空管太阳能集热器 2.1.2 小型溴化锂吸收式制冷机 2.1.3 毛细管辐射吊顶 2.1.4 毛细管重力循环柜 2.1.5 新风处理方案 2.2 太阳能空调系统制冷系数(COP)计算及节能性分析 三、太阳能空调下一步研究的要点和进入推广阶段的必备条件

一、太阳能空调系统简介 在世界能源日益紧张,各种能源价格飞涨的形势下,各国都将眼光投向了太阳能,一则太阳能是可再生能源,取之不尽;再则,太阳能对环境友好,无污染,对人类的生存环境无危害。当前,世界各国都在加紧进行太阳能空调技术的研究,据调查,已经或正在建立太阳能空调系统的国家和地区有意大利、西班牙、德国、美国、日本、韩国、新加坡、香港等。利用太阳能驱动空调系统对节约常规能源、保护自然环境都具有十分重要的意义。 空调的耗电量约占整个电力系统耗电量的三分之一,为缓解夏季用电量,太阳能空调从一开始就具有很大的吸引力。利用太阳能制冷与一般电力制冷原理相同,只是所用能源不同,太阳能空调利用热来制冷,省去了常规空调系统压缩机的电耗。将太阳能用于空调制冷领域,才刚刚拉开序幕,随着能源政策对清洁能源的倾斜,太阳能空调的推广普及前景非常美好。 太阳能空调系统主要由太阳集热器和吸收式制冷机两部分构成,兼顾供热和制冷两个方面的应用,可广泛应用于办公搂、别墅、学校、医院、酒店、游泳池、公寓等,为太阳能热利用技术开辟了一个新的应用领域。 太阳能空调的工作原理: 太阳能空调,就是利用太阳集热器为吸收式制冷机提供其发生器所需要的热媒水进行制冷。热媒水的温度越高,则制冷机的性能系数(亦称COP)越高,这样空调系统的制冷效率也越高,制冷量越大。 太阳能空调的优点: (1).太阳能空调的季节适应性好,系统制冷能力随着太阳辐射能的增加而增大, 当太阳辐射越强、天气越热的时候,需要空调的负荷也越大,而此时太阳能空调的制冷量也越大,而这正好与人们对夏季空调的迫切要求相匹配; (2).环境无污染,传统的压缩式制冷机以氟里昂为介质,对大气层有极大的破坏 作用,而太阳能吸收式制冷机以无毒、无害的水和溴化锂为介质,对大气环境无影响; (3).经济性好,太阳能空调系统可以将夏季制冷、冬季采暖和全年提供热水相结 合,显著提高太阳能空调系统的利用率和经济性;

地源热泵的工作原理与家用什么相同

地源热泵的工作原理与家用什么相同 地源热泵是陆地浅层能源通过输入少量的高品位能源(如电能等)实现由低品位热能向高品位热能转移的装置。通常地源热泵消耗1kwh的能量,用户可以得到4kwh以上的热量或冷量。 地源 热泵是以 岩土体、地 层土壤、地 下水或地 表水为低 温热源,由 水地源热 泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热中央空调系统。根据地热能交换系统形式的不同,地源热泵系统分为地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统。 “地源热泵”的概念,最早在1912年由瑞士的专家提出,而这项技术的提出始于英、美两国。北欧国家主要偏重于冬季采暖,而美国则注重冬夏联供。由于美国的气候条件与中国很相似,因此研究美国的地源热泵应用情况,对我国

地源热泵的发展有着借鉴意义 地埋管地源热泵系统、地下水地源热泵系统和地表水地源热泵系统 热源 以岩土体、地下水或地表水为低温热源,由水源热泵机组、地热能交换系统、建筑物内系统组成的供热空调系统。 组成部分 地源热泵供暖空调系统主要分三部分:室外地源换热系统、地源热泵主机系统和室内末端系统。 主要特点 (1)地源热泵技术属可再生能源利用技术。由于地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源(通常小于400米深)作为冷热源,进行能量转换的供暖空调系统。地表浅层地热资源可以称之为地能,是指地表土壤、地下水或河流、湖泊中吸收太阳能、地热能而蕴藏的低温位热能。地表浅层是一个巨大的太阳能集热器,收集了47%的太阳能量,比人类每年利用能量的500倍还多。它不受地域、资源等限制,真正是量大面广、无处不在。这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源,使得地能也成为清洁的可再生能源一种形式。 (2)地源热泵属经济有效的节能技术。其地源热泵的COP值达到了4以上,也就是说消耗1KWh的能量,用户可得到4KWh以上的热量或冷量。

浅谈太阳能空调技术发展现状及展望

浅谈太阳能空调技术发展现状及展望 摘要随着温室效应的加剧,生活水平的提高,人类对空调的需求急剧上升。普通空调发展很快,但耗电大、热岛效应严重,太阳能空调虽然发展慢,但它以不需电能、节约能源、没有污染、工作寿命长等优点引起世界学者的重视。本文综合介绍了太阳能空调技术的开发价值、几种太阳能空调技术的原理和特点、太阳能空调的优点,并对太阳能空调技术的发展与现状做了分析。 关键词:太阳能吸收式吸附式喷射式应用与前景 Abstract :As the aggravate that the greenhouse effect, improvement of living standards, human a sharp rise in demand for air https://www.doczj.com/doc/e45695894.html,mon air conditioning development soon, but big power consumption, severe heat island effect.Solar energy air conditioning, though slow, but it does not need electricity, energy saving, no pollution, long working life, cause the attention of the scholars.This paper introduces the solar energy air conditioning technology development value, se veral kinds of solar air conditioning technology principle and the characteristic, the advantage of s olar air conditioning, and solar air conditioning technology development and analyzes the present situation of. Key words: solar absorption type adsorption type jet type application and Prospect 0引言 在世界能源日益紧张、空调能耗逐年增多的情况下,人们致力于寻找更为节能的空调系统。太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的可再生能源,以其清洁无污染、来源广的特点获得人们的青睐。而且利用太阳能作为能源的空调系统,越是太阳能辐射强烈的时候,环境气温越高,人们的生活越需要空调,此时,太阳能空调的制冷能力就越强。以太阳能为驱动热源的空调制冷系统,既节约了能源,还不使用破坏大气层的氟利昂等有害物质,是名副其实的绿色空调。就我国的空调行业而言,空调器的市场正处于发展和完善阶段,目前,大中城市家庭的空调器普及仅在20%以下,市场潜力十分巨大。随着人们生活水平的大幅提高,空调器已逐渐成为家庭必备的家用电器,阻碍空调进入家庭的主要矛盾是耗能和价格因素。从太阳能空调的特性和技术特点来看,太阳能空调最适合于上述矛盾的解决和应用,当前空调行业的需求也给太阳能空调技术的发展和应用带来了难得的机遇。

太阳能空调系统的特点及应用

太阳能空调系统的特点及应用 发表时间:2018-07-05T14:31:15.610Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第5期作者:李亮 [导读] 太阳能空调系统的应用还不是很广泛,相信在不远的将来,太阳能空调系统势必在建筑领域发挥更大的作用。 中铁第四勘察设计院集团有限公司 摘要:太阳能是清洁可再生能源,将其应用到空调系统中可大大降低建筑能耗,减少对环境的污染,符合可持续发展战略,具有良好的社会效益。太阳能空调系统构成复杂,设备投资较高,但运行费用低,具有较好的经济效益。本文从工作原理、系统组成等方面简要论述了太阳能空调系统。 关键词:太阳能可再生能源建筑能耗可持续发展战略太阳能空调系统经济效益 0 引言 太阳能储量丰富,清洁安全,是一种很好的自然能源,是未来人类首选的能源之一。从70年代后期开始,太阳能利用技术迅速发展,太阳能空调技术也随之出现。我国每年日照时间约在2000—3300h,平均每年总辐射能量约在300-800MJ/m2(1)。在一天中太阳辐射最强的时候也是空调负荷基本达到最大的时候,所以用太阳能驱动空调可以很好的满足制冷需求。研究发现,夏季太阳辐射越强、天气越热,建筑负荷越大,太阳能空调的制冷效果越好。而采用太阳能作为主要驱动能源、采用氨或水或其它自然物质作为工质的太阳能制冷与太阳能直接供暖技术正是符合节能和环保要求的技术。一方面使用太阳能驱动制冷空调装置以及采暖装置,可以节省对常规能源的消耗,也减轻了采用常规能源带来的对环境的压力;另一方面,采用对环境友好的工质,也消除了由于采用氟利昂等人工合成工质而引发的对地球温室效应的加剧和对大气臭氧层的破坏。 1 太阳能空调系统的种类 按照太阳能负担全部热源的份额来进行分类,太阳能空调系统可以分为两大类:辅助太阳能空调系统和完全太阳能空调系统(2)。辅助太阳能空调系统是太阳能集热装置仅提供整个系统所需要的驱动(或再生)热的一部分,余下部份由辅助热源提供;完全太阳能空调系统则是由太阳能集热装置提供整个系统所需要的全部驱动(或再生)热,没有任何辅助热源或辅助供冷装置。考虑到系统的综合效率,不同的太阳能集热器需要与不同类型的制冷机组进行组合。形成了五种组合方式:(1)吸收式制冷机+真空管式集热器;(2)吸附式制冷机+真空管式集热器;(3)吸附式制冷机+平板式集热器;(4)除湿冷却装置+平板式集热器;(5)除湿冷却装置+空气式集热器。太阳能空调系统一般采用吸收式制冷机+真空管式集热器的组合方式,本文着重介绍太阳能太阳能吸收式制冷空调系统。 2 太阳能吸收式制冷空调系统组成 太阳能空调系统主要由吸收式冷水机组、太阳能集热器、贮热水箱、辅助热源、循环水泵及末端装置等构成,如图1所示。 图1 太阳能空调系统图(3) (1)吸收式冷水机组。吸收式冷水机组型式很多,太阳能吸收式制冷系统中多采用热水型。根据热水温度不同又分为单效型和双效型,双效型的制冷效率高于单效型,但其热源温度也较高。目前,玻璃真空管集热器集水温度一般为70~95℃,因此吸收式冷水机组一般采用单效热水型溴化锂冷水机组。机组容量应依据最大空调负荷选取。 (2)太阳能集热器。太阳能集热器是利用太阳辐射吸收材料的光热效应,将太阳辐射转变为热能并传热工质传递热量的特殊产热装置,它是太阳能制冷供热系统中最重要、最基本的组成部分。其集热性能高低直接影响到系统的经济性、可靠性。目前常用的集热器形式为玻璃真空管式和热管真空管式。前者价格较低,但集热效率却不如后者高。玻璃真空管集热器的集热效率一般为0.407,热管真空管的集热效率为0.512。因为太阳能集热器价格较高,在系统总投资中所占比重较大,从经济角度分析采用玻璃真空管集热器是合理的。 (3)蓄热水箱。蓄热水箱用于供应非日照时间需热量,因此理论上其容量需满足全年最不利日的热量需求,这样可最大限度降低运行费用,但是其容积将加大,相应的投资和占地面积将增加,同时集热器面积也增加,造成初投资整体增加,这是不经济的。因此蓄热水箱以夏季最不利日需要量来设计。冬季不能满足要求时投入辅助热源。 (4)辅助热源。辅助热源应采用节能环保型,同时系统启停、控制、调节应方便。常用辅助热源形式一般有热泵、电加热、小型燃气炉等。 3 太阳能吸收式制冷空调系统工作原理 夏季,被太阳能集热器加热的热水首先进入蓄热水箱,当蓄热水箱的热水温度达到一定值时,由蓄热水箱向吸收式冷水机组提供热水;从吸收式冷水机组流出的降温热水流回蓄热水箱,通过集热器循环泵输送至屋面太阳能集热器,加热成高温热水,如此循环;制冷机产生的冷水流向空调箱,以达到制冷空调的目的。当太阳能不足以提供高温热水时,可由辅助锅炉补充热量(4)。 冬季,同样经集热器加热的热水进入蓄热水箱,当热水温度达到一定值时,由蓄热水箱直接向空调末端提供热水,以达到供暖的目的。同样当太阳能不能满足要求时,也可由辅助锅炉(或高温热泵机组)补充热量。 太阳能集热器收集太阳能,通过热管加热制冷机发生器中的溴化锂溶液,驱动制冷机运行;制冷机产生的冷量通过空调箱对房间进行

太阳能空调工作原理

太阳能空调工作原理 每当在夏天,空调的耗电量几乎是整个电力系统耗电量的三分之一,这是夏季电力系统不堪重负的原因之一。因此太阳能空调从一开始就具有很大的诱惑力。利用太阳能致冷与一般电力致冷原理相同,只是所用能源不同,因此带来一些结构上的变化。目前太阳能致冷的方法有多种类,如压缩式致冷、蒸汽喷射式致冷、吸收式致冷等。 Part1:太阳能空调工作原理 No1:太阳能制冷,其实就是利用太阳集热器为吸收式制冷机提供其发生器所需要的热媒水。

No2:热媒水的温度越高,则制冷机的性能系数(亦称COP)越高,这样空调系统的制冷效率也越高。例如,若热媒水温度60℃左右,则制冷机COP约0~40;若热媒水温度90℃左右,则制冷机COP约0~70;若热媒水温度120℃左右,则制冷机COP可达110以上。 No3:太阳能空调系统兼顾供热和制冷两个方面的应用,综合办公搂、招待所、学校、医院、游泳池、水产养殖、家庭等,都是理想的应用对象。 No4:冬季乃至全年均需要供热,如生活热水、采暖、游泳池水补热调温等,而夏季又需要冰凉世界,以太阳能热水制冷,就是一座中央空调。 No5:当前,世界各国都在加紧进行太阳能空调技术的研究。据调查,已经或正在建立太阳能空调系统的国家和地区有意大利、西班牙、德国、美国、日本、韩国、新加坡、香港等。这是由于发达国家的空调能耗在全年民用能耗中占有相当大的比重,利用太阳能驱动空调系统对节约常规能源、保护自然环境都具有十分重要的意义。 Part2:太阳能空调优点

No1:太阳能空调的季节适应性好,也就是说,系统制冷能力随着太阳辐射能的增加而增大,而这正好与夏季人们对空调的迫切要求一致; No2:传统的压缩式制冷机以氟里昂为介质,它对大气层有极大的破坏作用,而制冷机以无毒、无害的水或溴化锂为介质,它对保护环境十分有利; No3:太阳能空调系统可以将夏季制冷、冬季采暖和其它季节提供热水结合起来,显著地提高了太阳能系统的利用率和经济性。 以上就是太阳能空调工作原理及其优点的一个介绍,太阳能空调系统可以发挥夏季制冷、冬季采暖、全年提供热水的综合优势,相信在将来,太阳能空调会变得越来越广泛,把人类的能源积极使用起来。可以节约能源,保护环境!

太阳能空调的研究与开发变化

太阳能空调的研究与发展 中国科学院广州能源研究所季戬洪马伟斌江晴 一、引言 顾名思义,太阳能空调是以太阳能作为制冷空调的能源。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,但以目前先电池的价格计算,其造价为为后者的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。 二、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,太阳能量的提供往往不足。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1000万平方米近年来每年增长超过200万平方米,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耘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。1.3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九十年代大量地进入了市场。中国科学院广州能源研究所研制的低温热水型两级吸收式淡化侄制冷机,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应用的基础上,利用的是夏天用不完的能源,使太阳能得到充分的利用。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相结合,有更好的经济性。 1.5环境保护,可持续发展的要求 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。在一般民用建筑物,空调的能耗占了一半以上,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阶放,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。切时

太阳能空调的工作原理

太阳能空调的工作原理 太阳能空调符合当今消费者节能环保的主流消费理念,下面是为大家的太阳能空调的工作原理,欢迎参考~ 太阳能空调系统既可以供热又可以制冷,综合办公楼、招待所、学校、医院、游泳池、水产养殖以及家庭等,都是太阳能空调系统适用的场所。由于实现光-电转换,再用电力驱动常规压缩式制冷剂进行制冷的研发生产成本过高,因此太阳能空调常采用太阳能吸收式制冷的形式。常规的吸收式空调系统主要包括吸收式制冷机、风机盘管、锅炉,太阳能吸收式空调系统还在此基础上增加了太阳能集热器、储水箱和自动控制系统。 在夏季时,热水从集热器加热后出来,进入储水箱。当热水温度达到一定值时,由储水箱向制冷机提供热媒水,从制冷机流出并已降温的热水流回储水箱,再由集热器加热成高温热水,制冷机产生的冷媒水通向风机盘管,以达到空调制冷的目的。 在冬季时,同样地,热水通过集热器加热后进入储水箱,当热水温度达到一定值时,由储水箱直接向风机盘管提供热水,以达到供热采暖的目的。 在不需要空调采暖的季节,可以将集热器加热的热水直接通向生活用水储水箱中的热交换器,可以将储水箱的冷水加热成热水,以供洗浴、清洗餐具等作生活热水使用。 1、节能环保。太阳能空调以太阳能为驱动能源,以无毒、无害的水或溴化锂作为介质,对保护环境,节约一次能源具有重大的贡献。

2、季节适应性好。太阳能空调系统制冷能力随着太阳辐射能的增加而增大,而夏季的太阳能辐射能是最好的,这跟用户在夏季要使用空调制冷相符合的。 3、冷热两用。太阳能空调系统可以在夏季制冷、冬季采暖,全年提供热水,全方位满足了用户在日常生活中的需求,一机多用,提高了其经济性和利用率。 4、与建筑有机结合。太阳能空调系统可以和建筑有机结合,使建筑物造型美观、新颖别致,但又不影响太阳能空调的正常使用。 1、受气候影响。太阳能空调容易受气候天气的影响,这也是太阳能产品所必不可免的缺陷。 2、需增加锅炉。太阳能空调为了不受气候条件影响而保证全年正常运行,就必须增加一个锅炉设备,这样无疑增加了成本,也在天气恶劣的情况下,增加了运行成本。 3、成本高。由于太阳能空调技术发展水平不够成熟,安装太阳能空调相对于传统的电能驱动的空调,其成本还是非常高的。

汽车太阳能空调的原理与构造探析

CONSTRUCTION 节能环保 实现太阳能制冷主要有两条途径[1]:一是光热转换,以热制冷,如吸收式制冷、吸附式制冷;二是光电转换,以电制冷,如光电制冷、热电制冷。光电转换的制冷方法由于成本较高,实际推广和应用较少;以热制冷方式由于其相对廉价而备受青睐。太阳能制冷研究主要在三个方向上进行,即太阳能吸收式制冷、太阳能吸附式制冷和太阳能喷射式制冷,以这三种制冷方法为基础,或综合或增强,又延伸出一些新的制冷方法。其中吸收式制冷和喷射式制冷[2]都已经进入了应用阶段,吸附式制冷还处在研究阶段。下面对这三种制冷方法分别进行介绍。 一、汽车太阳能空调的原理简介 汽车太阳能空调是利用硅型太阳能电池吸收太阳光,太阳辐射能量的光谱,主要以可见光为中心,从0.3um 的近紫外线到几微米的红外线。光照射在半导体中存在内电场E 的位置,形成合电子-电子空穴对,在电场的作用下,导带中的光生电子聚集在右侧,价带中的电子空位聚集在左侧,产生荷电载体的极化,因此半导体的两侧产生电势差,将太阳能转化为电能,通过连接半导体制冷片使其工作。在半导体制冷片中,由于接触电位差的存在,使通过接头的电子经历电位突变,当接触电位差与外电场反向时,电子反抗电场力做功eU1,2,其能量来自接头处的晶体点阵,结果使接头温度下降,并从周围环境吸收热量,达到降低周围温度的效果。太阳能空调本身是一个具有自我调节能力的系统,其转化的能量与太阳光的强度成正比,即太阳光越强,它能转换的热能也越多。 二、太阳能电池简介 硅型太阳能电池工作原理与结构。太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应,一般的半导体采用半导体硅组成。 正电荷为硅原子,负电荷为围绕在硅原子旁边的四个电子。空穴因为没有电子而变得很不稳定,容易吸收电子而中和,形成P(positive)型半导体。 同样,掺入磷原子以后,因为磷原子有五个电子,所以就会有一个电子变得非常活跃,形成N(negative)型半导体。 N 型半导体中含有较多的空穴,而P 型半导体中含有较多的电子,这样,当P 型和N 型半导体结合在一起时,就会在接触面形这就是PN 结。 当晶片受光后,PN 结中,N 型半导体的空穴往P 型区移动,而P 型区中的电子往N 型区移动,从而形成从N 型区到P 型区的电流。然后在PN 结中形成电势差,这就形成了电源。 由于半导体不是电的良导体,电子在通过p -n 结后如果在半导体中流动,电阻非常大,损耗也就非常大。但如果在上层全部涂上金属,阳光就不能通过,电流就不能产生,因此一般用金属网格覆盖p -n 结,以增加入射光的面积。 另外硅表面非常光亮,会反射掉大量的太阳光,不能被电池利用。将反射损失减小到5%甚至更小。一个电池所能提供的电流和电压毕竟有限,于是人们又将很多电池(通常是36个)并联或串联起来使用,形成太阳能光电板。 三、制冷部分 1.制冷片的组成材料。半导体制冷也称热电制冷,是从20世纪50年代发展起来的一门介于制冷技术和半导体技术边缘的学科。它利用特种半导体材料构成的P-N 结,形成热电偶对,产生帕尔帖效应,通过直流电制冷的一种新型制冷方式。 2.散热风扇的组成材料。散热风扇所使用的散热片材料是铝合金,铝的重量非常轻,因为纯铝太达于柔软,所以都会加入少量的其他金属,铸造而成为铝合金,以获得适当的硬度,不过铝还是占了约百分之九十八左右。 四、控制电路部分各元件简介: (1)单片机-P89LPC922。P89LPC922是一款单片封装的微控制器,适合于许多要求高集成度、低成本的场合。可以满足多方面的性能要求。P89LPC922采用了高性能的处理器结构,指令执行时间只需2到4个时钟周期。6倍于标准80C51器件。P89LPC922集成了许多系统级的功能,这样可大大减少元件的数目和电路板面积并降低系统的成本。 (2)SP6641B -165mA/500mA 碱性DC/DC 升压型稳压器。SP6641一款DC-DC 升压调节器,其静态电流极低,电池转换效率很高,多用于一些电池供电的设备中,如PDA、MP3播放器,及其他手持式设备,SP6641静态电流为10uA,并具有一个0.3Ω的N 通道充电开关,最低启动电压为0.9V,并具有0.33A 或1.0A 感应电流限制模块。SP6641提供5引脚SOT-23封装。SHDN 引脚上1nA 电流的低电平,即可控制SP6641。 (3)温度传感器-LM75A。①LM75A 概述。LM75A 是一个高速I2C 接口的温度传感器,可以在-55℃~+125℃的温度范围内将温度直接转换为数字信号,并可实现0.125℃的精度。MCU 可以通过I2C 总线直接读取其内部寄存器中的数据,并可通过I2C 对4个数据寄存器进行操作,以设置成不同的工作模式。LM75A 有3个可选的逻辑地址管脚,使得同一总线上可同时连接8个器件而不发生地址冲突。 LM75A 可配置成不同的工作模式。它可设置成在正常工作模式下周期性地对环境温度进行监控,或进入关断模式来将器件功耗降至最低。OS 输出有2种可选的工作模式:OS 比较器模式和OS 中断模式,OS 输出可选择高电平或低电平有效。正常工作模式下,当器件上电时,OS 工作在比较器模式,温度阈值为80℃,滞后阈值为75℃。②LM75A 内部寄存器。温度寄存器是一个只读寄存器,包含2个8位的数据字节,由一个高数据字节(MS)和一个低数据字节(LS)组成。这两个字节中只有11位用来存放分辨率为0.125℃的Temp 数据(以二进制补码数据的形式)。对于8位的I2C 总线来说,只要从LM75A 的“00地址”连续读两个字节即可(温度的高8位在前)。 (4)I2C 串行接口。在主控器的控制下,LM75A 可以通过SCL 和SDA 作为从器件连接到I2C 总线上。主控器必须提供SCL 时钟信号,可以通过SDA 读出器件数据或将数据写入到器件中。注意:必须在SCL 和SDA 端分别连接一个外部上拉电阻,阻值大约为10kΩ。LM75A 从地址(7位地址)的低3位可由地址引脚A2、A1和A0的逻辑电平来决定。地址的高4位预先设置为‘1001’。表5给出了器件的完地址,从表中可以看出,同一总线上可连接8个器件而不会产生地址冲突。 五、汽车太阳能空调的优点 能源短缺与环境污染是目前人类面临的两大问题。因而开发新的节能,环保,经济型产品是时代的要求。而汽车太阳能空调就是顺应时代的产物。我设计的汽车太阳能空调主要有以下几个优点:(1)节约能源,节省资金。能源危机问题将影响我国经济快速健康的发展,发现新能源将是我们未来的解决方向,而太阳能就是其中的一种。(2)绿色环保。汽车太阳能半导体空调是利用太阳能电池转化的直流电来驱动半导体制冷片制冷而不会产生有害气体。而传统的汽车空调是利用燃烧汽油而获得电能来驱动的。(3)结构简单,便宜可行汽车太阳能空调主要由三部分组成:太阳能电池板,制冷部分,控制部分。综上可以得出一款汽车太阳能空调价格在3000元左右(4)便于安装使用。无论是新车还是旧车都可以方便的安装上汽车太阳能空调,我们只需将薄膜状的太阳能电池(国内外已有生产)贴在车的顶棚,然后将导线接入空调即可。 参考文献: [1]沈辉,曾祖勤.太阳能光伏发电技术[M].化学工业出版社. [2]付百学.汽车空调原理与检修技术[M].中国电力出版社,2005,7.[3]徐德胜.半导体制冷与应用技术[M].上海交通大学出版社. 汽车太阳能空调的原理与构造探析 宋博欣 麦克斯(保定)汽车空调系统有限公司 河北 071000 摘 要:本文针对传统汽车空调耗油多、污染大的缺点,研究了新型节能的汽车太阳能空调的原理与构造。汽车太阳能空调主要由硅型太阳能电池、半导体制冷片、测量控制电路和散热器等器件组成。 关键词:汽车;太阳能空调;太阳能电池中图分类号:F407 文献标识码:A 第4卷 第19期2014年7月 文章被我刊收录,以上为全文。 此文章编码:2014J 2440

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