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1、第3卷 第1期 制冷与空调Vol.3,No.12003年2月 REFRIGERATIONANDAIR-CONDITIONINGFebruary2003太阳能制冷技术的应用与发展张朝昌 厉彦忠 陈 曦 王 强(西安交通大学制冷与低温研究所)摘 要 太阳能制冷具有环保节能的优点,是当前制冷界的研究热点。本文综合介绍了各种太阳能制冷技术的原理和特点,以及一些当前最新的研究成果,并对太阳能制冷技术的发展和应用前景作了分析。关键词 太阳能 吸附制冷 吸收制冷 喷射制冷APPLICATIONANDDEVELOPME
2、NTOFSOLARREFRIGERATIONZhangZhaochangLiYanzhongChenXiWangQiangXi’anJiaotongUniversityABSTRACTNowadays,solarrefrigeratorsreceiveconsiderableattentionastheyareenergysaversandenvironmentallybenign.Themechanismandcharacteristicsofseveraltypesofsolarrefrigerati
3、onsystems,aswellastheirrecentresearchadvancements,areintroducedinthispa2per.Thepromisingprospectofthedevelopmentandapplicationofsolarrefrigerationtechnolo2gyisalsoanalyzed.KEYWORDSSolarAbsorptionrefrigerationAdsorptionrefrigerationEjectrefrigeration1 前 言太
4、阳能制冷的另外一个优势是热量的供给和随着人们节能和环保意识的加深,开发新能源冷量的需求在季节和数量上高度匹配。太阳辐射和可再生能源已经成为许多发达国家和发展中国越强、气温越高,冷量需求也越大。太阳能制冷还家21世纪能源发展战略的基本选择。太阳能就是可以设计成多能源系统,充分利用余热、废气、天然一种可再生清洁能源,长期以来一直受到科学家的气等其他能源。研究和重视。在太阳能的利用中,太阳能制冷空调2 太阳能制冷技术的原理和特点是一个极具发展前景的领域,也是当前制冷技术研 太阳能属于低品位、低密度热源,太阳能
5、制冷究中的热点。系统不同于蒸气压缩式制冷系统。目前,关于太阳[1～14]太阳能制冷具有以下几个优点。首先是节能,能制冷系统的研究较多,从原理上看主要包据统计,国际上用于民用空调所耗电能约占民用总括两种,一种是以热能为驱动能源,如吸收式、吸附电耗的50%。而太阳能是取之不尽,用之不竭的。式、喷射式制冷等;另外一种是以电能为驱动能源,太阳能制冷用于空调,将大大的减少电力消耗,节先把太阳能转化成电能,然后再利用电能来制冷,约能源;其次是环保,根据《蒙特利尔议定书》,目前如光电式制冷,热电制冷等。下面主要介绍几种
6、常压缩式制冷机主要使用的CFC类工质因为对大气用的太阳能制冷系统的基本原理和特点。臭氧层有破坏作用应停止使用(美、欧等已停止生2.1吸收式制冷原理和特点产和使用),现在各国都在研究CFC类工质的替代吸收式制冷是利用溶液浓度的变化来获取冷物质及替代制冷技术。太阳能制冷一般采用非氟量的装置,即制冷剂在一定压力下蒸发吸热,再利氯烃类物质作为制冷剂,臭氧层破坏系数(ODP)和用吸收剂吸收冷剂蒸汽。系统简图如图1所示。温室效应系数(GWP)均为零,适合当前环保要求,自蒸发器出来的低压蒸汽进入吸收器,被吸收剂强同时可
7、以减少燃烧化石能源发电带来的环境污染。烈吸收,吸收过程中放出的热量被冷却水带走,形 制 冷 与 空 调 第·2·3卷 成的浓溶液由泵送入发生器中,被热源加热后蒸器,被吸附后形成新的混合物(或络合物),从而完发,产生高压蒸汽,进入冷凝器冷却,而稀溶液减压成一次吸附制冷循环过程。基本循环是一个间歇回流到吸收器,完成一个循环。它相当于用吸收器式的过程,循环周期长,COP值低,一般可以用两和发生器代替压缩机,消耗的是热能。热源可以利个吸附床
8、实现交替连续制冷,通过切换两床的工作用太阳能、低压蒸汽、热水、燃气等多种形式。状态及相应的外部加热冷却状态来实现循环连续工作。常有的吸附对主要有:活性炭—甲醇、沸石—水、硅胶—水、金属氢化物—氢(物理吸附)和氯化钙—氨、氯化锶—氨(化学吸附)等,目前应用较多的是前两者。各工质对的吸附动力学特性是吸附制冷的基础研究内容。图1 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
