【摘要】在當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)法發(fā)展的推動之下，節(jié)能環(huán)保技術(shù)在當(dāng)前變得十分重要，而太陽能則是當(dāng)前一種較為環(huán)保的能源之一，基于此，本文分析了在太陽能應(yīng)用于空調(diào)制冷之中的相關(guān)技術(shù)以及其發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】太陽能空調(diào)；制冷技術(shù)；研究

引言

在當(dāng)前世界能源緊張，各種能源價格飛漲的形勢下，各國都將目光投向了可再生能源，一則這種能源可再生，取之不盡、用之不竭。再則，可再生能源對環(huán)境友好，對地球及人類的生存環(huán)境的危害幾以忽略不計。在可再生能源中，太陽能無疑是最引人矚目的，在陽能利用領(lǐng)域，太陽能光伏電池、太陽能熱水器等產(chǎn)品在一定范圍已經(jīng)小有普及，太陽能照明產(chǎn)品、太陽能建筑也在試用推廣當(dāng)中，太陽能空調(diào)技術(shù)也有一定的發(fā)展。

1、太陽能熱驅(qū)動制冷技術(shù)及應(yīng)用

常用的太陽能熱驅(qū)動空調(diào)制冷技術(shù)，主要有吸附式、吸收式、除濕空調(diào)和噴射式制冷四大類。從目前國內(nèi)外報道的太陽能制冷技術(shù)應(yīng)用情況來看，太陽能吸收式空調(diào)占60%，除濕空調(diào)約占28%，吸附式空調(diào)占12%。我國的太陽能空調(diào)應(yīng)用示范項目中，太陽能吸收式空調(diào)占45%，除濕空調(diào)約占40%，吸附式空調(diào)占15%。

1.1、太陽能吸收式制冷技術(shù)及應(yīng)用

用太陽能集熱器收集太陽能來驅(qū)動吸收式制冷系統(tǒng)，是我國一些示范工程應(yīng)用最多的太陽能空調(diào)方式。根據(jù)制冷工質(zhì)的不同，太陽能吸收式制冷機(jī)主要有氨吸收式（NH3-H20）制冷機(jī)和溴化鋰吸收式（LiBr-H20）制冷機(jī)。

1.1.1、氨-水吸收式太陽能空調(diào)

氨-水吸收式制冷機(jī)是以H20作為吸收劑，NH3作為制冷劑，利用熱量作為補(bǔ)償并利用溶液的特性來制冷。氨-水吸收式太陽能空調(diào)是利用太陽能轉(zhuǎn)化為熱能獲得制冷效應(yīng)的重要技術(shù)途徑。氨-水吸收式太陽能空調(diào)集熱器采用太陽能真空管和平板集熱器，工質(zhì)熱源溫度80～160℃，額定空調(diào)COP為0.5～0.6，系統(tǒng)規(guī)模大于5kW。氨-水吸收式太陽能空調(diào)的優(yōu)點是能夠滿足從冷凍到空調(diào)區(qū)域的溫度要求。氨吸收式制冷機(jī)可以制取0℃以下的低溫，并且制冷工質(zhì)對不會發(fā)生結(jié)晶現(xiàn)象，容易實現(xiàn)風(fēng)冷化。不足的是氨有毒，具有刺激性臭味，要求有精餾裝置，系統(tǒng)復(fù)雜，制冷機(jī)內(nèi)部壓力相對較高，容易發(fā)生泄漏而造成危險，且需要的熱源溫度較高，制冷系數(shù)較低而限制了它的發(fā)展。

1.1.2、溴化鋰-水吸收式太陽能空調(diào)

溴化鋰吸收式制冷機(jī)是以LiBr作為吸收劑，H20作為制冷劑，利用溶液濃度變化來完成制冷循環(huán)，它可以夏季制冷、冬季制暖，并且一年四季提供生活熱水。溴化鋰-水吸收式太陽能空調(diào)集熱器采用真空管或平板集熱器，工質(zhì)熱源溫度大于65℃，額定空調(diào)COP為0.4，系統(tǒng)規(guī)模大于100kW。

1.2、太陽能吸附式制冷技術(shù)及應(yīng)用

利用吸附制冷原理，以太陽能為熱源，采用的工質(zhì)對通常為活性碳-甲醇、分子篩-水、硅膠-水及氯化鈣-氨等，可利用太陽能集熱器將吸附床加熱后用于脫附制冷劑，通過加熱-脫附-冷凝-吸附-蒸發(fā)等幾個環(huán)節(jié)實現(xiàn)制冷。吸附式制冷機(jī)無運(yùn)動部件，也不需要溶液泵等附件，并且不存在腐蝕現(xiàn)象。吸附式制冷機(jī)所需的熱源溫度較低，可采用普通的太陽能熱水系統(tǒng)驅(qū)動。因此，對小型太陽能空調(diào)系統(tǒng)來說，吸附式制冷系統(tǒng)可能是一個更好的選擇。已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的吸附式空調(diào)是硅膠-水吸附式制冷機(jī)，這些機(jī)組的最大特點是要求驅(qū)動熱源溫度低，與集熱器工作溫度匹配好?？梢揽科胀ㄌ柲芗療崞麝嚵挟a(chǎn)生的熱水驅(qū)動制冷循環(huán)。機(jī)組采用了回質(zhì)與回?zé)嵫h(huán)措施，同時采用了雙蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了連續(xù)制冷量輸出。在額定工況下（對應(yīng)于85℃的熱水，冷凍水出口溫度10℃），機(jī)組制冷功率為8.5kW，熱力COP為0.4。用于太陽能制冷，可利用60～80℃熱水驅(qū)動。

1.3、固定床吸附式制冷技術(shù)

吸附式制冷是利用固體的吸附劑對制冷劑的吸附作用來制冷的，常用的吸附式制冷有分子篩-水、活性炭-甲醇吸附式制冷。太陽能吸附式制冷系統(tǒng)一般在負(fù)壓下工作，在使用一段時間后，制冷性能會變壞，最終會停止工作。為了避免這種現(xiàn)象的發(fā)生，有人提出用化學(xué)性能穩(wěn)定的玻璃做吸附床和太陽能集熱器，試驗結(jié)果證明是可行的。有人提出了一種新型的太陽能驅(qū)動連續(xù)型固體吸附的制冷系統(tǒng)，與間歇式太的陽能固體吸附式制冷系統(tǒng)相比，在日照時能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)性制冷，系統(tǒng)的能量利用率高。為了解決傳統(tǒng)雙床連續(xù)吸附制冷系統(tǒng)中制冷劑壓降的問題，劉艷玲等提出了利用硅膠-水作為吸附工質(zhì)對的新型太陽能制冷系統(tǒng)，研究結(jié)果為進(jìn)一步實驗和改進(jìn)系統(tǒng)性能提供理論指導(dǎo)。法國CNRS研究所與FrenchCompanyBLM開發(fā)了一種以活性碳-甲醇為工質(zhì)對的太陽能制冰機(jī)。Sumathy在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上，提出了許多關(guān)于提高太陽能吸附式制冷子系統(tǒng)性能的方法。Anyanwu提出了一種固體吸附式太陽能制冷的熱力學(xué)設(shè)計的方法，以活性炭-氨水，活性炭-甲醇，沸石-水為工質(zhì)對。計算的結(jié)果表明，沸石-水工質(zhì)對在空調(diào)中的應(yīng)用最好。當(dāng)使用傳統(tǒng)的太陽能集熱器時，沸石-水、活性炭-氨水、活性炭-甲醇最大的COP值分別為0.3、0.19和0.16。

2、太陽能制冷的新技術(shù)

因為太陽能制冷具備季節(jié)綜合性強(qiáng)、節(jié)能環(huán)保、使用清潔等各種優(yōu)勢，近段時間國內(nèi)與國外在太陽能制冷的研究領(lǐng)域有所成就。主要有這么幾點首先能和太陽能集熱裝置溫度位置相符合的熱驅(qū)動制冷模式，合理的利用符合太陽能的集熱裝置溫位制冷機(jī)組。尤其是容量小的制冷機(jī)組這樣可以有效提升。太陽能在制冷過程中的利用率淇次太陽能制冷空調(diào)和供熱復(fù)合能量的使用單純太陽能制冷系統(tǒng)需要較大面積的集熱器股入成本較大，可以嘗試熱水供應(yīng)與自然通風(fēng)強(qiáng)化過后的復(fù)合型能力使用，這樣也可以實現(xiàn)全年太陽能的高效利用復(fù)合型能量系統(tǒng)被公認(rèn)為是在和建筑融合規(guī)模化、成本低太陽能利用的重要方式最后是一些其他途徑太陽能制冷技術(shù)應(yīng)用，綜上所述，都是當(dāng)前世界主要使用的太陽能制冷技術(shù)在這之外使用太陽能進(jìn)行噴射制冷、熱聲制冷等等技術(shù)也在被廣泛報告可以再特殊條件下使用。需要關(guān)注的是太陽能自然通風(fēng)、夜間輻射的強(qiáng)化技術(shù)對于減低環(huán)境熱負(fù)荷也有著重要作用遇上面所講的太陽能制冷系統(tǒng)結(jié)合是新技術(shù)發(fā)開的有效途徑。

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