49095033 太阳能空调系统研究 - 图文(4)

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图2.3 太阳能吸附式制冷系统原理图

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第三章 我国太阳能空调发展现状

第三章 我国太阳能空调发展现状

3.1我国太阳能制冷及空调的研究历史悠久

在我国，太阳能制冷及空调的研究可以追溯到1975年在妄阳召开全国太阳能会议以后的七十年代后期。1974年中东石油危机发生以后，不少科研机构、高等院校和企业纷纷投入人力和物力研制太阳能制冷（空调〕机，其中多数是小型的务水吸收式制冷试验样机。例如：天津大学1975年研制的连续式氨一水吸收式太阳能制冰机，日产冰量可达5.4kg.为北京师范学院（现首都师范学大等）1977年研制成功1.5m2平板型间歇式太阳能制冰机，每天可制冰6.8-8kg；1979年义研制出8m2平板型自动跟踪连续式太阳能冷藏柜。华中工学院（现华中理工大学）研制了采光面积为1.5m2，冰箱容积为70升，以氨一水为工质对的小型太阳能制冷装置，可维持冰箱0℃10小时左右。这期间先后有20多个单位开展过工作，积累了宝贵的经验。

3.2我国太阳能遇到的挫折以及取得的成就

过去，由于还有许多技术难题没有来得及解决，太阳能空调项目因一时难以看到成效而得不到支持，研究的队伍和规模大大缩小，仅存少数单位仍坚持基础性研究和样机试验，经历了一段非常困难的时期。在这期间，中科院广州能源所得到了香港裘槎基金会的资助，坚持进行了太阳能空调系统以及太阳能制冷机的研究，并且取得了重要的进展。1987年，中国科学院广州能源研究所与香港理工学院合作在深圳建成了一套科研与实用相结合的示范性太阳能空调与热水综合系统，集热面积共120m2，制冷能力14kw，空调面积为80m2采用了三种中温集热器，包括直通式真主管集热器、热管型真空管集热器和V形隔热膜平板型集热器。采用两合日本矢崎公司生产的2冷吨单级淡化侄吸收式制冷机。为了适应太阳能的利用，中国科学院广州能源所从1982年开始进行了新型热水型两级吸收式决化铰制冷机的研制并取得了成功，这种新型的制冷机有两个显著的特点，一是所要求的热源温度低，在65℃以上的范国内能稳定地运行；二是热源的利用温差大，为12-24℃（随热源温度而变）。

3.3太阳能空调项目的第二个春天

正文部分直到“九五”计划期间，太阳能空调的的各方面条件已经成熟，国家科委（现科技部）把“太阳能空调”列为重，氨科技攻关项目，计划建成示范性系统，以促进太阳能空调的推广应用。大阳能空调项目迎来了它的第二个春天，太阳能空调的技术水平也上升到一个新的高度。中科院广州能源所和北京太阳能研究所承担了该项任务，计划在南方和北方各建一座大型实用性太阳能空调系统。据了解，目前我国的建筑能耗占社会总能耗25%以上，而在建筑能耗中，空

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调能耗占到50%以上，并且建筑物空调的需求量呈逐年上升趋势，给能源、电力和环境带来很大的压力，在这种情况下，推广和发展太阳能空调系统可以节约大量的一次能源并减少能源转换污染物的排放，符合可持续发展战略的要求。

随着太阳能技术的不断发展和常规能源价格的持续上涨，太阳能空调系统的投资将越来越低，系统性能将越来越好，运行经济性和环保效益将更加突出，将会有更多的建筑在空调制冷系统中推广利用的太阳能这一取之不尽的免费清洁能源。随着我国国民经济的发展和人民生活水平的提高，制冷和空调的需求会越来越大，特别是建筑物降温的能耗巨大，给能源、电力、环境等方面带来越来越大的压力。利用太阳能来解决这个问题值得重视。广州市经贸委副主任叶佑新表示，在全国，太阳能利用主要是生产热水，制冷的尚未铺开，这种太阳能制冷系统如果能够推行，将改变夏天太阳能热水系统利用率不高的问题，同时节约大量电耗，带来巨大的社会效益。随着国家“十一五”计划的提出，节能降耗是社会各界关注关注的焦点，而企业又是解决的重点，如果采用太阳能制冷系统，将是企业实现节能环保的一条有效途径。

但是，推广太阳能制冷空调技术还有待时日。6月23日，中国农村能源行业协会太阳能专业委员会秘书长霍志臣接受记者采访时说，目前太阳能空调还仅仅处于示范研究阶段，由于其成本是普通空调的10倍，甚至50倍，目前国际国内都无法实现商品化。他还曾提醒，太阳能虽然可以说是取之不尽的能源，但它有不稳定性的特点。通俗地说，下雨天时，集热器无法吸收太阳能。李戬洪介绍说，目前太阳能空调在国外也仅在阳光充足、经济富裕的中东地区打开了市场，他们的供应商多来自日本。据了解，“九五”期间，太阳能空调被列入国家科技攻关计划，1999年有关科研机构分别在广东省江门市和山东省乳山市建成两套100千瓦的示范性太阳能空调系统，在国家“十五”攻关奥运科技专项课题“新能源综合利用建筑研究与示范”项目中，中科院广州能源所的相关课题也在2005年通过验收。太阳能空调系统已经在技术上做好了充分的准备。专家认为，太阳能空调未来的市场发展方向可能应该定位于我国的北方地区，因为北方地区夏热冬冷，具备供热制冷系统的生存环境。

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第四章 100KV太阳能空调系统

第四章 100KW太阳能空调系统

4.1系统简介

太阳能空调系统应兼顾供热和供冷两个方面的应用，例如综合办公搂、招待所、学校、医院、游泳池、水产养殖等，都是比较理想的应用对象。这些用户冬季（或全年）需要供热，如生活热水、采暖、游泳池水补热调温等，而夏季一般都需要空调。“九五”攻关项目100kW太阳能空调系统选定在广东省江门市一座新建的24层大楼上实施。该大樱是一座多功能的综合性大楼，有办公樱、营业厅、招待所、培训中心等，利用太阳能提供大搂每天所需的生活热水，除此之外，在夏天以太阳能热水制冷，供其中一层空调。

太阳能空调热水系统。以平板集热器收集太阳能产生热水，分别储存在制冷及生活热水水箱中。采用一台100kW的两级吸收式制冷机，用太阳能热水输入制冷机制冷。采取中央空调供冷方式，制取的9℃左右的冷冻水送到用户的风机盘管，然后返回冷冻水箱。当天气不好、水温不足时，用一台燃油热水炉辅助升温，保证系统能全天候运行。生活热水则直接输送到用户。系统金自动采集数据和控制运行。 图4-1 100KW太阳能制冷空调系统图

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4.2主要结构

4.2.1太阳能集热器

为了保证平板集热器能满足制冷空调的要求，又不失其简单价廉的特点，通过研究、试验，采取了一些简单而有效的技术改进措施。其中最主要的是增加了一决能耐较高温度的透明隔热板，通过抑制空气自然对流从而减少表面的热损失。试验及使用的结果证明，透明隔热板起了关键性作用。该集热器在太阳辐射较强的时候，能持续提供制冷用热水；在太阳辐射较弱时，也可以产生足够的生活用热水。经过改进的高效平板集热器由低铁白板玻璃盖板、V 型透明隔热膜、铜铝复合板芯、铝合金边框、泡沫板、铝泊玻璃棉保温层和镀锌板等组成。

4.2.2制冷机

制冷机是采用一种两级吸收式淡化枢制冷机，它的一个重要的特点，氨是驱动热源温度只需要65-75℃，在60℃的情况下，仍能以较高的制冷能力稳定地运行；另一个特点是热水的利用温差大，达12-24℃（随热源温度而变）。市场上单级吸收式淡化钮制冷机热源温度一般要求88℃以上，热水利用温差只有6-8℃。

太阳能制冷系统主要有太阳能集热器阵列、辅助锅炉、制冷机、冷却水循环系统、冷冻水循环系统、空调末端风机盘管和控制.根据以上分析结果,太阳能空调制冷系统在目前可供选择的热水型一级溴化锂吸收式制冷机与热水型两级溴化锂吸收式制冷机中,应根据太阳能集热器的性能来选择配套的制冷机型。

在我国太阳能平板集热器已被大量使用,而且其成本价格已被用户所接受,因此,在太阳能集热器提供热水的基础上,选择热水型两级溴化锂吸收式制冷机与太阳能平板集热器相配套,是一种比较合适的方法。

4.2.3自控系统

自动控制系统采用先进的可编程控制器（PLC）及工业控制微机控制和管理。性能系数（C0P）达到设计指标。

4.3主要特点

100kW太阳能空调系统是我国首座大型实用性太阳能空调系统，它的建成标志着我国太阳能热利用技术上了一个新的台阶。系统有以下特点：

太阳能空调系统成功地全部采用高效乎板集热器，使常用的太阳能热水系统能够与太阳能空调系统“接轨”，同时也开拓了太阳能热水器更广阔的应用市场。

100kW两级吸收式决化俚刹冷机各项指标均达到设计要求。其驱动热源温度

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