小型太阳能吸附式空调系统工程示范及配置优化研究.pdf

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1、20lO年2月February20102l世纪建筑材料21-CENTURYBUILDINGMA7rERIALS第2卷第1期V01．2No．1小型太阳能吸附式空调系统工程示范及配置优化研究鲁秀锐t唐超2王振杰1杨传渡1张丽，韩志强t(1．皇明太阳能股份有限公司，山东德州253000：2．首钢自动化信息技术有限公司迁钢分部，河北迁安066004)[摘要]阐述了小型太阳能吸附式空调系统的原理和设计原则，并通过对实际安装在山东德州中国太阳谷的某工程实际测试研究，分析了系统的性能参数，并得出小型太阳能吸附式空调系统部分优化配置数据和可持续推广的结论。[关键词]吸附武空调：吸

2、附式制冷：太阳能空调：中国太阳谷：太阳集热器[中圉分类号]TK513【文献标志码]B[文章编号]1003—1324(2010)--01．--0045—050引言随着能源日益紧张及国家对节能减排的推动．可再生能源尤其是太阳能利用备受关注太阳能应用于建筑内部提供制冷采暖等已经成为热点问题。太阳能制冷的市场条件已经逐步成熟。(1)太阳能利用的合理性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，太阳能空调满足这一需求。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。(2)太阳能空调的市场基础太阳能热水器使用的发展迅猛。是

3、太阳能空调实现推广应用的市场基础。(3)太阳能空调的技术基础关键部件太阳集热器大量地进入了市场，系统设计也已经积累了丰富的经验。(4)环境保护，可持续发展的要求常规能源的使用给能源、电力和环境带来很大的压力。太阳能空调节省了电力和燃料，减轻了环境的压力。1太阳能空调系统工作原理1．1系统组成太阳能空调系统主要是由太阳能集热系统、太阳能蓄热系统、制冷系统、控制系统及辅助能源系统组成，其中关键部件包括太阳集热器、高温缓冲水箱、吸附式制冷机组、制冷末端辐射吊顶、控制柜等。1．2系统工作原理(图1)太阳集热器汲取太阳的热量加热水箱中的水．水箱中的水达到设定的温度后供给制冷

4、机。驱动双床吸附制冷机蒸发解析、冷凝吸附的交替循环进行制取冷冻水。冷冻水通入制冷末端盘管进入室内进行制冷。夏季：太阳集热器汲取太阳的热量加热水箱中的水。高温缓冲水箱中的水达到设定的温度后供给制冷机，给制冷机提供热量。驱动制冷机制取冷冻水送入室内末端进行制冷。此时控制系统自动控制泵2、泵3开启，电磁阀l、电磁阀3关闭，电磁阀2打开。冬季：太阳集热器汲取太阳的热量加热高温缓冲水箱中的水．高温缓冲水箱中的水达到设定的温度(35～500C)后供给窒内末端进行采暖。此时控制系统自动控制泵2打开，泵3关闭，电磁阀1、电磁阀3打开，电磁阀2关闭。春秋季：太阳集热器汲取太阳的热量

5、加热高温缓冲水箱中的水，高温缓冲水箱中的水达到设定的温度(45～60℃)后供给室内用户使用，水温通过恒温阀控制。太阳能过热时开启泵4把热量蓄能水箱蓄热。2工程设计方案’收稿日期：2010—01—092．1工程简介2l世纪建筑材料2010圈l小型太阳能空调系统原理圈小型太阳能吸附式空调系统安装在山东德州中国太阳谷某建筑物内。本工程共安装14台工程集热器，集热器面积50．12m2，采用的集热器主要参数见表l。农1U管集热器参数为方便检测性能选取了较大点的水箱1．3t，设置四个水位便于调节水位进行测试，水箱内设电加热功率为13．5kW．制冷机制冷功率为10kW，冷却塔选

6、取型号为FBL—lOT．满足建筑物内200m2的制冷需求。2．2太阳能集热系统设计’太阳能集热系统主要是指从太阳能集热器至换热器部分．主要包括太阳能集热器、集热循环管路、集热循环水泵及其附件、换热器等。太阳集热器选用高效U管集热器，其结构示意图见图2。崮⑦=＆乙z冱勿】jI)fXl—[匠ZZZ乙ZZI／＼丫／圈2U形管式真空集热管示意围1-U形管：2一系热管：3一玻璃管系统设计为承压系统。为保证各集热循环支路能够及时把热量传输下来，避免流量失衡，系统采用同程连接，并进行了严格的水力计算，水利失衡率不超过3．45％。系统在管路最高点设置自动排气阀，在机房设备间最低点

7、设置安全阀。系统主管路与集热器的连接采用波纹活接头软管，并在主管路设置自然补偿器．避免管路热胀冷缩产生的位移拉伸管路造成系统设备松动及断裂而出现的漏水现象。控制系统设计采用集热器盲管温度与高温缓冲水箱的温度差来控制集热循环水泵和蓄热循环水泵同步开启运行。把太阳能集热器汲取的热量通过板式换热器汲取到高温缓冲水箱里。2．3太阳能蓄热系统设计太阳能蓄热系统主要是指从换热器至高温缓冲水箱部分，主要包括蓄热循环管路、蓄热循环水泵及其附件、高温缓冲水箱等。高温缓冲水箱是系统关键部件，其作用主要是平衡太阳能得热与机组用热的不平衡性。太阳集热器产生的热量通过换热器及循环管路集中到

8、水箱里，使