(太阳能制冷技术的应用与发展)

时间:11月28日 来源:太阳能控制器 访问:
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  随着人们节能和环保意识的加深,开发新能源和可再生能源已经成为许多发达国家和发展中国家21世纪能源发展战略的基本选择。太阳能就是一种可再生清洁能源,长期以来一直受到科学家的研究和重视。在太阳能的利用中,太阳能制冷空调是一个极具发展前景的领域也是当前制冷技术研究中的热点。

  太阳能制冷具有以下几个优点。首先是节能,据统计,国际上用于民用空调所耗电能约占民用总电耗的50 %而太阳能是取之不尽用之不竭的。太阳能制冷用于空调,将大大的减少电力消耗,节约能源;其次是环保,根据《蒙特利尔议定书》,目前压缩式制冷机主要使用的CFC类工质因为对大气臭氧层有破坏作用应停止使用(美、欧等已停止生产和使用),现在各国都在研究CFC类工质的替代物质及替代制冷技术。太阳能制冷一般采用非氟氯烃类物质作为制冷剂,臭氧层破坏系数(ODP)和温室效应系数(GWP)均为零,适合当前环保要求,太阳能制冷的另外一个优势是热量的供给和冷量的需求在季节和数量上高度匹配。太阳辐射越强、气温越高,冷量需求也越大。太阳能制冷还可以设计成多能源系统,充分利用余热、废气、天然气等其他能源。
  2太阳能制冷技术的原理和特点太阳能属于低品位、低密度热源,太阳能制冷系统不同于蒸气压缩式制冷系统。目前,关于太阳能制冷系统的研究较多,从原理上看主要包括两种,一种是以热能为驱动能源,如吸收式、吸附式、喷射式制冷等;另外一种是以电能为驱动能源,先把太阳能转化成电能,然后再利用电能来制冷,如光电式制冷,热电制冷等。下面主要介绍几种常用的太阳能制冷系统的基本原理和特点。
  2.1吸收式制冷原理和特点吸收式制冷是利用溶液浓度的变化来获取冷量的装置,即制冷剂在一定压力下蒸发吸热,再利用吸收剂吸收冷剂蒸汽。系统简图如所示。
  自蒸发器出来的低压蒸汽进入吸收器,被吸收剂强同可以减少燃烧化哝能潘电电带来的环境污染烈及收,恶收过程中放出的热量毙冷却水带走形成的浓溶液由泵送入发生器中,被热源加热后蒸发,产生高压蒸汽,进入冷凝器冷却,而稀溶液减压回流到吸收器,完成一个循环。它相当于用吸收器和发生器代替压缩机,消耗的是热能。热源可以利用太阳能、低压蒸汽、热水、燃气等多种形式。
  太阳能吸收制冷系统简图吸收式制冷系统的特点与所使用的制冷剂有关,常用于吸收式制冷机中的制冷剂大致可分为水系、氨系、乙醇系和氟里昂系四个大类。水系工质对是目前研究最热门的课题之一,对它的研究主要是针对现今大量生产的商用LiBr吸收式制冷机依然存在的易结晶、腐蚀性强及蒸发温度只能在零度以上等缺陷。氨系工质对中包括了最为古老的氨水工质对和近期开始受重视的以甲氨为制冷剂的工质对。由于氨水工质对具有互溶极强、液氨蒸发潜热大等优点,它至今仍被广泛用于各类吸收式制冷机。人们对氨水工质对的研究主要是针对它的一些致命的缺陷,如:COP较溴化锂小;工作压力高,具有一定的危险性;有毒;氨和水之间沸点相差不够大,需要精馏等。吸收式空调采用溴化锂或氨水制冷机方案,虽然技术相对成熟,但系统成本比压缩式高,主要用于大型空调,如中央空调等。

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