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太阳能空调大大提高太阳能的利用率

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浏览:- 发布日期:2017-03-29 15:01:00【


太阳能是清洁的可再生能源,利用太阳能进行供热、采暖和制冷是实现规模化、低成本利用太阳能的重要途径。近年来随着集中式太阳能热水和采暖系统的规模化应用,夏季太阳能热量过剩现象十分突出,各国学者都在积极寻找能够实现夏季利用太阳能进行空调制冷的有效方法,目的在于提高太阳能集热器的全年利用效率,开辟一条利用太阳能解决空调制冷需求的崭新技术途径。太阳能空调制冷的优点在于其有很好的季节匹配性,天气越热、越需要制冷的时候,太阳辐射条件越好,太阳能制冷系统的制冷量也越大。 

一、太阳能空调技术的发展现状 

主要包括将太阳能转换为热能,利用热能供热制冷,以及将太阳能转换为电能,利用电能驱动相关设备实现供热制冷。根据需求,太阳能制冷过程也可以实现从空调到冷冻温区的不同要求。太阳能集热器是目前主要有平板式、真空管式和聚焦式集热器3种类型,获得的集热温度依次升高。依据太阳能集热器集热温度的不同,可直接用于热水供应以及采暖等,还可以驱动吸收式、吸附式、喷射式、除湿空调、朗肯循环、化学反应等过程获得制冷效应。还可以将太阳辐射通过光伏效应或者通过热发电等途径转变为电能,之后通过电能驱动蒸汽压缩制冷循环,斯特林循环以及热电效应实现制冷过程。另外,通过特定的可逆吸热和放热反应,以太阳能为热源,也能够实现特定场合下的制冷要求。 

二、太阳能热能转换驱动的空调制冷方式

1.太阳能溴化锂-水吸收式空调方式是到目前为止示范中应用比较多的技术。

2.吸附式制冷方式由于驱动热源要求温度低,近年来在我国发展很快。

3.除湿空调技术以开放循环方式工作,系统可靠性高,在处理空调潜热负荷方面具有优势。 

   
另外,以空调特点而言,除湿空调是对处理空气进行调节的空气调节手段,能够直接把空气处理到理想的温湿度条件。而吸附制冷、吸收制冷和喷射制冷则主要是获得冷冻水为目的,进一步通过风机盘管或辐射末端对环境温湿度进行调节。前者在处理潜热负荷方面具有优势,但对空气降温处理方面能力有限,某些情况下,需要其他制冷方式结合处理实现显热、潜热分级处理,达到理想空调效果。 

   
太阳能喷射制冷,太阳能驱动的热声制冷,太阳能光伏电池驱动的半导体制冷和蒸汽压缩制冷等也不断有研究报道,在某些特殊场合获得应用。 

   
三、我国太阳能空调发展展望 

   
太阳能空调制冷是夏季太阳能有效利用的理想方案,有着良好的应用前景。从提高太阳能全年利用率和运行经济性角度而言,目前理想的太阳能空调应用方式应该是与普通平板式和真空管式太阳能热水系统结合的热驱动型空调制冷机组。两者的结合,可以较好地解决太阳能供热采暖系统冬季采暖、四季热水供应与夏季空调应用的匹配问题,大幅度提高太阳能利用率。特别是与建筑相结合,能够在建筑用能环节发挥重要的作用。 


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