太阳能制冷文献综述

文献综述二零一二年六月

文献综述

太阳能制冷系统研究现状及其进展

引言：

在完成太阳能制冷系统研究现状及其进展的论文过程中，我参考了诸多文献，引用了它们的思想或者结论，现将其中一些比较主要的文献作为完成本文的研究依据做一个综述。

1.太阳能吸收式空调及供热综合系统

太阳能吸收式空调系统主要由太阳集热器和吸收式制冷机两部分构成。吸收式制冷的基本原理是利用两种物质所组成的二元溶液作为工质来进行的。这两种物质在同一压强下有不同的沸点, 其中高沸点的组分称为吸收剂, 低沸点的组分称为制冷剂。常用的吸收剂) 制冷剂组合有两种: 一种是溴化锂—水, 通常适用于大型中央空调; 另一种是水—氨, 通常适用于小型空调。

在夏季, 被集热器加热的热水首先进入储水箱, 当热水温度达到一定值时, 由储水箱向制冷机提供热媒水; 从制冷机流出并已降温的热水流回储水箱, 再由集热器加热成高温热水; 制冷机产生的冷媒水通向空调箱, 以达到制冷空调的目的。当太阳能不足以提供高温热媒水时, 可由辅助锅炉补充热量。在冬季, 同样先将集热器加热的热水进入储水箱,当热水温度达到一定值时, 由储水箱直接向空调箱提供热水, 以达到供热采暖的目的。当太阳能不能够满足要求时, 也可由辅助锅炉补充热量。在非空调采暖季节, 只要将集热器加热的热水直接通向生活用储水箱中的热交换器, 就可将储水箱中的冷水逐渐加热以供使用。二空调及供热综合示范系统。

2.热管式真空管集热器的热性能研究

热管式真空管集热器是一种新型的太阳能集热装置。由于运用了真空技术，大幅度地降低了集热器的热损失，因而使其在高工质温度或低环境温度的运行条件下仍具有良好的热性能。同时，由于运用了热管技术，被加热工质不直接流经真空管，因而跟普通真空管集热器比较，热管式真空管集热器还具有许多其它优点：热容量小，在瞬变的太阳辐照条件下可提高集热器输出能量；热二极管效应．当太阳辐照较低时可减少被加热工质向周围环境散热；防冻，在冬季夜间一20％时真空管本身不会冻裂；另外，系统承压高，易于安装、维修等等。

3.新型高效太阳能制冷技术

对传统太阳能制冷技术进行分类总结,指出其热力学局限性,提出一种太阳能制冷新模式。对光纤小碟太阳能聚光集热系统进行介绍,并对其性能进行初步评价,指出利用光纤小碟太阳能聚光集热系统同时驱动气体透平机发电制冷和两级吸收式制冷机,实现太阳能的梯级利用,是获得高效太阳能制冷的新途径。对一

个这样的综合系统进行初步理论计算,得到其净COP 值为1. 4 ,达到燃油发电制冷的水平。

4.太阳能制冷技术探讨

太阳能是一种取之不尽、用之不竭的洁净能源。在太阳能热利用领域中, 不仅有太阳能热水和太阳能取暖, 而且还有太阳能制冷空调。太阳能制冷空调在太阳能转换成热能后, 不仅可以利用这部分热能提供热水和采暖, 而且还可以利用这部分热能提供制冷空调。从节能和环保的角度考虑, 用太阳能替代或部分替代常规能源驱动空调系统, 正日益受到世界各国的重视。利用太阳能进行制冷, 对节约常规能源、保护自然环境都具有十分重要的意义。本文就太阳能制冷作以下探讨。

5.制冷低温技术的节能应用与太阳能固体吸附式制冷技术研究

随着科学技术的发展, 制冷与低温技术在现代生活中获得了日趋广泛的应用. 但自从氯氟烃类物质(即CFCs ) 对大气臭氧层的破坏被揭示后, 国际上已经开始采取限制到完全禁止使用CFCs 类物质的措施, 并规定发展中国家最迟于2 0 0 0 年1 月1 日禁用. 这迫使世界各国制冷学界不但加紧研究蒸汽压缩式制冷所用的传统CFCs 工质的替代物, 而且以更加积极的态度开发和研究其它无C FQ 工质的制冷方式; 与此同时, 能源危机迫使制冷界提出一些合理的制冷循环方式及节能、节材的新方法, 走适应世界“和平与发展”大气候下可持续发展之路. 目前世界各国制冷界研究的热点问题概括起来有4 个方面: (l)CFCs 的替代;2) 设计方法的更新;（3)节能(节材)新方法;(4) 机电一体化. 对这些问题的合理解决与应用, 将有助于制冷低温技术在可持续发展的战略背景下展示出光明的应用前景。

6.制冷技术历史发展状况

制冷技术已渗透到生产技术、科研领域以及日常生活的各个方面并发挥着巨大的作用。生活中，制冷在食品冷加工、冷贮藏、冷藏运输、空气调节以及体育运动中制造人工冰场等得到广泛用；工业生产中，为生产环境提供必要的恒温恒湿环境，对材料进行低温处理以及零件间的过盈配合等；农牧业中，对农作物种子进行低温处理等；建筑工程中，利用制冷实现冻土开采土方；现代医学中的低温冷冻骨髓和外周血干细胞、手术中的低温麻醉等；制冷技术在尖端科学领域如微电子技术、新型材料、宇宙开发、生物技术的研究和开发中都发挥作用。

7.太阳能双效溴化锂吸收式制冷系统的性能研究

太阳能澳化铿吸收式制冷是目前最成熟的太阳能制冷技术，现己进入实用化示范阶段。目前，针对太阳能嗅化铿吸收式制冷地研究开发主要集中在单效系统，这主要是因为单效系统对热源要求低(75一90℃)，系统通常选用价格便

宜的平板型或真空管型太阳能集热器即可，系统成本相对较低，但系统的效率

不高(COP0.6一0.7)。对太阳能双效嗅化铿吸收式制冷系统进行了理论研究。系统的太阳能集热部分采用具有反映灵敏、集热效率高和工作流体出口温度高等优点的抛物面槽太阳能聚焦集热器(PTC)，制冷机采用性能系数较高的热水型双效并联澳化铿吸收式制冷机。与太阳能单效嗅化铿吸收式制冷系统相比，双效系统对热源的要求较高(120一160℃)，但对太阳能的利用效率更高(COP1.2一 1.5)，具有更好的节能效果。

8.太阳能吸附式制冷装置系统研究

经过对太阳能吸附式制冷的研究，以及对固体吸附式制冷装置设备的设计，制作和试验过程，对太阳能吸附式制冷机数的实际应用总结如下的结论:太阳能吸附式制冷的集热器和吸附床的分体，吸附床采用的是壳管式，这种结构可拆卸的，便于系统的可操作性。活性炭一甲醇这一制冷工质对是最佳的制冷工质对，活性炭对甲醇的吸附率在太阳能吸附式制冷中达到0.148。受到太阳能辐射量的影响，供水的温度受到一定的限制，还有吸附床的传热传质性能的影响，最高吸附温度为62.5℃，制冷系数最高为0.169，和其它的相同的制冷装置相比可能会比较低，这就促使我们改善吸附床的传热性能，使其能进一步的优化。

9.吸附式制冷新技术

太阳能吸附式制冷系统的一种简单形式是基本型吸附式系统，它主要由发生器(吸附床)、冷凝器、蒸发器、阀门等部分组成。白天太阳辐射充足时，吸附床吸收太阳辐射后，温度升高，使制冷剂从吸附剂中解吸，吸附床内压力升高。解吸出来的制冷剂进入冷凝器，经冷却介质冷却后凝结为液态，进入蒸发器。这样，太阳能转化为代表制冷能力的吸附势储存起来，实现化学吸附潜热的储存。夜间或太阳辐射不足时，环境温度降低，太阳能吸附集热器通过自然冷却后，吸附床的温度下降，吸附剂开始吸附制冷剂，产生制冷效果。

10.固体吸附式制冷技术的概况及进展

吸附式制冷作为能有效利用太阳能和工业庭热等低品位能源，而叉没有环境破坏性的新型制冷技术越来越多地受到重视．近年来，国内外焱多学者从吸附剂一制冷荆工质对的性能、吸附式制冷循环的特性、吸附床的传热传质等诸多方面，在所建立的一些样机上对吸附式制冷系统的性能作了大量的研究工作．但目前对一些新型循环酊可实现性和系兢性能厦其稳定性的提高方面还需要作大量的研究，以促进吸附式制冷技术走向实际应用市场。

吸附式制冷技术研究的基本内容可分为吸附剂一制冷剂工作对的性能、各种循环的热力性能以及系统内的传热传质问题三个方面．但对这三个方面的研究已有机地结合在对系统的研究之中．对吸附剂一制冷剂工作对的性能进行评价时必须考虑其对热力循环性能的影响，分析循环的热力学性能必须结合特定工作对的吸附锅冷性能．在系统设计中，不仅要考虑部件的传热传质性能的改善，还要使设计的系统有利于循环的实现并使之充分地接近理想循环。