文献综述--太阳能空调热水系统的浅析

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1、 文献综述文献综述 题题 目目 太阳能空调热水系统的浅析太阳能空调热水系统的浅析 学生姓名学生姓名 专业班级专业班级 学学 号号 院院 （系）（系） 机电工程机电工程 指导教师（职称）指导教师（职称） （副教授）（副教授） 完成时间完成时间 1 太阳能空调热水系统的浅析太阳能空调热水系统的浅析 摘要：摘要：从可持续发展的立场出发,介绍了发展太阳能空调技术对节能与环保的 意义。在回顾国内外太阳能空调热水系统发展的基础上,介绍了其原理及经济适 用性，并指出了目前存在的一些问题。 关键词：关键词：太阳能集热器；空调系统；吸收式制冷系统； 0 0 引言引言 近年来，我国城乡建筑的发展非常迅速，全国每年

2、建成的房屋建筑面积高达 1619亿平方米。建筑能耗在全球总能耗中占有很大份额，预计到2020年，我国 建筑能耗将达到1089亿tce，空调高峰负荷将相当于10个三峡电站满负荷出力。 空调能耗一般占建筑能耗的50，而空调的能耗最终转化为热能排入环境，进一 步加剧了城市的“热岛效应” 。 13在如此严峻的情况下，可再生能源的利用将是 今后的必然选择， 而在可再生能源中， 太阳能是取之不尽, 用之不竭的清洁能源， 并且我国政府对太阳能能源的应用采取了很多优惠政策。 太阳能热水器现已发展 到非常成熟的水平, 它是以获取生活热水为目的的。但当夏季太阳辐射强、气温 高, 太阳能热水器产生的热水量最大的时候

3、, 而此时最需要的是空调降温而不 是热水, 这使得其热利用的经济性不高。 充分利用太阳能热水器的成熟技术与空 调制冷技术的良好结合, 开发太阳能空调热水系统,一方面，可以减少常规能源 的消耗，同事减轻采用常规能源带来的环境压力；另一方面，采用对环境友好的 工质， 可以减轻由于采用氟利昂等人工合成工质而引发的地球温室效应的加剧核 对大气臭氧层的破坏 18。 因而符合人们对空调与生活热水的需求,也使太阳能得 到更充分合理的利用, 符合可持续发展的战略要求，具有广阔的发展前景。 1 1 国内外研究与发展的现状国内外研究与发展的现状 实现太阳能空调有两条途径: 1) 太阳能光电转换, 利用电力制冷;

4、2) 太阳 能光热转换, 以热能制冷。 前一种方法成本高, 以目前太阳电池的价格来算, 在 相同的制冷功率情况下, 造价约为后者的4 至5 倍。 国际上太阳能空调的应用主 要是后一种方法 1。 2 以热能制冷也有多种方式, 其中以吸收式制冷最为普遍。 国际上一般都采用 溴化锂吸收式制冷机, 目前的热水型( 单级) 吸收式制冷机, 要求的热源温度 在8890以上, 这对太阳集热器的要求比较高。 在高温下运行太阳能的利用率 很低, 一天当中只有太阳辐射很强的时候才能达到温度要求, 同时太阳集热器 的热效率也会降低。 因此, 虽然在较高的热源温度下运行, 制冷机的COP 会高一 些, 但系统总的热效

5、率并不高。 在国内, 中国科学院广州能源研究所与香港理工大学合作, 于1987 年在广 东深圳建成了国内第一座太阳能空调系统。 其系统制冷能力为14kW, 采用日本出 产的单级溴化锂吸收式制冷机, 热源温度要求88以上。为了配合这种制冷机, 专门研制了三种高性能太阳能集热器: 真空管集热器、热管式真空管集热器和v 型膜平板集热器。系统的技术路线与国外基本一样 16。 2 2 太阳能空调热水系统的主要构建形式太阳能空调热水系统的主要构建形式 太阳能空调热水系统主要有集热系统和制冷系统两部分构成。目前，已经具 备了一定的技术基础： （1）太阳能集热器方面，真空管集热器、平板集热器已经 在市场上推广

6、应用； （2）制冷系统方面，溴化锂吸收式制冷系统在 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， 特别适合于太阳能利用。 各种不同的太阳能集热器产生不公的集热温度， 因此要选择与它们相匹配的 制冷系统，以期求得最佳的制冷效果。现有的集热器和制冷方式的可能组合如表 1 所示。从当今的技术现状来看，表 1 所示的组合中，没有一种系统完全比另一 种系统好，目前认为具有较好应用前景的主要是吸收式及吸附式系统。未来的进 展将可从不同的方面进行：集热系统将主要从降低成本提高集热效率方面进行， 而吸收/吸附式制冷系统将主要从改进制冷系统的性能方面进行 9 。 3 表 1 太阳能集热器和制冷方式的组合 （注：T1,T2，T3是蒸发温度，T1：254，T2