127 太阳能制冷技术应用分析

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1、127太阳能制冷技术的应用分析本文由ImummyI贡献doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。太阳能制冷技术的应用分析中国联合工程公司李凌风林鑫摘要本文介绍了太阳能制冷系统的发展过程和目前的现状，通过对不同形式太阳能制冷系统工作原理及工作特性的分析，同时对不同形式太阳能制冷系统的优缺点进行了比较，指出了提高太阳能采集效率、降低太阳能采集系统的生产成本、优化制冷系统设计等是目前太阳能制冷进行大规模商业化推广应用的研究重点。关键词太阳能制冷系统吸收制冷吸附

2、制冷喷射制冷1．引言目前，为了减少空调的能耗，降低能源短缺对人们生产和日常生活的威胁，研究者们在太阳能制冷领域付出了不懈的努力。迄今为止，人们在太阳能制冷这一领域已经进行了大量的研究工作，并取得了一定的进展。太阳能制冷的研究起源于上世纪30年代，但因成本高，效率低，商业价值小，其研究一直停滞不前。直到上世纪70年代，伴随着世界能源危机的出现，太阳能集热技术和光电转换技术取得长足的进步，太阳能制冷产业也得到了普及和发展。其间，世界上第一台太阳能驱动的单效溴化锂制冷机在美国的印地安那州投入商业运营，

3、引起了太阳能制冷界的广泛关注。在我国，太阳能制冷研究也取得了许多成果。目前国内已先后建成了数套太阳能供冷、供暖的空调示范系统。1987年，中国科学院广州能源研究所与香港理工大学合作，在深圳建成了一个科研和实用相结合的示范性太阳能空调与热水综合系统。1997年，中科院广州能源研究所研制成功了实用型太2阳能空调热水系统并投入运行，该系统采用500m高效率平板集热器和一台100KW双级吸收式制冷机，2[1]2可满足面积为600m教育中心的空调需求。2002年，建筑面积约为8000m的北京天普新能源示范

4、大[2]楼建成，2003年已经通过验收并投入运行。2．太阳能制冷的基本类型及其工作原理目前，太阳能制冷从原理上看主要包括两种，一种是采用光伏发电技术，先把太阳能转换为电能，再以电能为驱动能源进行制冷，如光电式制冷、热电制冷等。另一种是采用太阳能集热技术，先把太阳能转换为热能，然后再以热能为驱动能源进行制冷，如吸收式制冷、吸附式制冷、喷射式制冷等，并以这三种制冷方法为基础，再和其它一些制冷方法结合，形成一些新的制冷方法。广义意义上的太阳能制冷也可以包括地源热泵等。2.1太阳能光-电转换制冷[3]它

5、是利用光伏转换装置将太阳能转化为电能后，再用驱动普通蒸汽压缩式制冷系统或半导体制冷系统实现制冷的方法，即光电半导体制冷和光电压缩式制冷，其关键是光电转换技术。当前太阳能电池直接产生电力的效率只有10%左右，而光电板、蓄电池和逆变器等光伏发电的成本却很高。目前光电式太阳能制冷系统已经有直接应用于常规的空调和冰箱，但一般都没有考虑光伏系统的特性，整个系统的效率较低，成本约为直接用热能驱动的制冷循环的3～4倍。但随着光伏发电转换装置的效率的提高和成本的降低，光电式太阳能制冷产品依然将有广阔的发展前景。

6、2.2太阳能吸收式制冷吸收式制冷是液体汽化制冷的一种，它和蒸汽压缩式制冷一样，是利用液态制冷剂低压低温下汽化来实现制冷的。太阳能吸收式制冷和常规吸收式制冷的区别在于使用太阳能提供制冷所需要的热能。其工作原理是利用太阳能集热器加热热水，再以热水加热发生器中的制冷剂稀溶液产生冷剂蒸汽，制冷剂蒸汽经过冷却降温、节流降压，并在蒸发器中汽化吸热来实现制冷，制冷剂蒸汽在完成吸热制冷之后被吸收器中的吸收剂浓溶液吸收，再由泵加压将制冷剂稀溶液送入发生器进行加热蒸发，完成一个制冷循环。如图1所示。吸收式制冷的特点

7、和其使用的工质有关系，常用的工质有LiBr-水和氨-水工质，目前研究的工质还包括乙醇类工质等。根据发生器的数量的不同，吸收式制冷机可以分为单效、双效和多效。研究表明，单效式吸发冷收式制冷机的最佳工作温度为80～100℃，它的生凝极限COP值在0.7左右。在冷却水温度为30℃，器器制备9℃冷冻水的情况下，制冷机在热源温度为80℃时，COP值即可达到0.7，在85℃之后即使阀泵阀Ⅱ再增加热源温度，制冷机的COP值也不会有显著的增加了。在相同冷却水和冷冻水温度的条件下，泵单效式制冷机在热源温度低于60

8、℃后COP值会急蒸发吸收器剧的下降，到了50℃时，单效式制冷机的COP值降为0，无法产生冷量。图1太阳能吸收式制冷基本原理与单效吸收式制冷机相比，双效和三效吸收式制冷机能够充分利用高温热源，且热效率比单效吸收式制冷机高。由于利用高温热源，双效吸收式制冷机的COP值可以达到1.0～1.2，而三效的可达到1.7，这比单效的COP值有了显著的提高。2清晰地图比较了相同工况下单效、双效、三效制冷机热源温度和COP值之间的关系。从图中可以看出，在热源温度为80-100℃时单效式工作在最佳的状态，即使再增加