基于tec的太阳能汽车空调辅助系统研究

《基于tec的太阳能汽车空调辅助系统研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、最大障碍。自80年代以来，以瑞士洛桑高等工业学院(EPFL)M．Gratzel为首的研究小组发展了一种纳米晶体化学太阳能电池(NanocrystallinePhotoelectroehemiealSolarCell，简称NPC电池)，以其廉价的原材料和简单的制作工艺引起人们的极大重视。到1991年，这种电池的光电转换效率已达到7．1％p_4】，目前效率已稳定在11％左右，而且成本低廉，制作工艺简单，成本是硅电池的1／5～1／10，性能稳定，衰减小，因而具有远大的应用前景。1．1．3太阳能制冷与太阳能空调我国在全球范围内属于太阳能丰富的地区，具有发

2、展太阳能事业的优越条件。如果能利用太阳能对室内进行空调或者对食物进行冷冻，无疑非常有吸引力。但是，目前对太阳能制冷的研究还远不如加热系统，主要原因在于其较高的技术门槛和成本要求。世界上有许多国家都开展了太阳能制冷空调方面的研究工作。美国、日本有些产品已经开始投入市场。当前国际上对于太阳能制冷方面的研究主要可以归结为被动式制冷和主动式制冷两个方面。被动式制冷是指不需要能量转换装置，利用自然方式(辐射冷却以及自然蒸发冷却)实现制冷目的的制冷方式；主动式制冷是指通过太阳能来驱动能量转换装置来实现制冷目的的制冷方式。研究的热点主要集中在主动式太阳能制冷方

3、面。主动式太阳能制冷主要包括以下几种形式：1)太阳能吸收式制冷：太阳能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。再利用吸收剂吸收制冷剂蒸汽。自蒸发器出来的低压蒸汽进入吸收器并被吸收剂强烈吸收，吸收过程中放出的热量被冷却水带走，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。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

4、为水系、氨系、乙醇系【5l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，

5、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。2)蒸发冷却技术：在典型的干热气候条件下，可直接把蒸发冷却器作为空调使2用，将空气加湿降温至比较舒适的范围，实现对干燥环境的温湿度调节，被称为“沙漠空调”。在美国西南部一些城市以及阿拉伯半岛的一些国家和地区，使用这种装置有效的缓解了全年的空调制冷方面的压力【¨¨。3)太阳能蒸汽喷射式制冷：通过太阳能集热器加热使低沸点工质变为高压蒸汽，通过喷管时因流出速度高、压力低，于是在吸入室周围吸引蒸发器内生成的低压蒸汽进入混合室。此混合气流经扩压后速度降低、压力增加而流入冷凝器被冷凝。冷

6、凝后的低沸点工质一部分经膨胀阀进入蒸发器，在蒸发器中气化并吸收冷冻水的热量而达到制冷目的。另一部分液体，则由泵送回集热器再次被加热成高压蒸汽，如此往复循环【12】。4)太阳能固体吸附式制冷：利用吸附制冷原理，以太阳能为热源，采用的工质对通常为活性碳一甲醇、分子筛一水、硅胶一水及氯化钙一氨等，可利用太阳能集热器将吸附床加热后用于脱附制冷剂，通过加热脱附一冷凝一吸附一蒸发等几个环节实现制冷【13~241。5)太阳能半导体制冷：利用半导体的热电制冷效应，通过太阳能光伏电池发出．的直流电驱动半导体制冷装置，适合于野外作业、郊游等缺电条件下小集体的食品饮料

7、保鲜等[25-31l。本世纪50年代以后，半导体材料在各个领域得到广泛利用，发展非常，迅速。热电性能较好的半导体材料的问世也使得热电效应的效率得到很大提高，从而使热电制冷进入工程实验阶段。它和蒸汽压缩式、蒸汽喷射式和吸附式制冷相比具有很多优点：(1)无机械转动，无噪音，无磨损，运行可靠，使用寿命长，维护方便；(2)不使用制冷剂，不污染环境：(3)体积小，重量轻，可大大缩小体积；．(4)可以只冷却一专门的元件或特定的面积；(5)可通过改变电流方向来实现制冷或者是加热两种目的；(6)冷却速度快，冷却速度可以通过调节工作电流来实现，控制方便；(7)具有

8、发电能力，如果在制冷模块两端建立温差可以输出直流电；在目前的技术条件下，机械压缩式制冷的效率要比热电制冷效率高，而且价格便宜，但是在制冷