浅谈太阳能空调技术发展现状及展望

浅谈太阳能空调技术发展现状及展望

摘要随着温室效应的加剧，生活水平的提高，人类对空调的需求急剧上升。普通空调发展很快，但耗电大、热岛效应严重，太阳能空调虽然发展慢，但它以不需电能、节约能源、没有污染、工作寿命长等优点引起世界学者的重视。本文综合介绍了太阳能空调技术的开发价值、几种太阳能空调技术的原理和特点、太阳能空调的优点，并对太阳能空调技术的发展与现状做了分析。

关键词：太阳能吸收式吸附式喷射式应用与前景

Abstract :As the aggravate that the greenhouse effect, improvement of living standards, human a sharp rise in demand for air mon air conditioning development soon, but big power consumption, severe heat island effect.Solar energy air conditioning, though slow, but it does not need electricity, energy saving, no pollution, long working life, cause the attention of the scholars.This paper introduces the solar energy air conditioning technology development value, se veral kinds of solar air conditioning technology principle and the characteristic, the advantage of s olar air conditioning, and solar air conditioning technology development and analyzes the present situation of.

Key words: solar absorption type adsorption type jet type application and Prospect

0引言

在世界能源日益紧张、空调能耗逐年增多的情况下，人们致力于寻找更为节能的空调系统。太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的可再生能源，以其清洁无污染、来源广的特点获得人们的青睐。而且利用太阳能作为能源的空调系统，越是太阳能辐射强烈的时候，环境气温越高，人们的生活越需要空调，此时，太阳能空调的制冷能力就越强。以太阳能为驱动热源的空调制冷系统，既节约了能源，还不使用破坏大气层的氟利昂等有害物质，是名副其实的绿色空调。就我国的空调行业而言，空调器的市场正处于发展和完善阶段，目前，大中城市家庭的空调器普及仅在20%以下，市场潜力十分巨大。随着人们生活水平的大幅提高，空调器已逐渐成为家庭必备的家用电器，阻碍空调进入家庭的主要矛盾是耗能和价格因素。从太阳能空调的特性和技术特点来看，太阳能空调最适合于上述矛盾的解决和应用，当前空调行业的需求也给太阳能空调技术的发展和应用带来了难得的机遇。

1发展太阳能空调应用的基础和意义

（1）太阳能利用的合理性。一般的太阳能热利用项目，如采暖、热水等，在需求上其实与太阳能的提供并不完全一致：当天气越冷、人们越需要温暖的时候，太阳能量的提供往往不足从这个角度来看，太阳能空调的应用是最合理的：当太阳辐射越强。天气越热的时候，我们需要空调的负荷也越大。这是太阳能空调应用最有利的客观因素。

（2）太阳能空调的市场基础。太阳能热水器在国内市场迅猛发展，全国太阳能热水器的使用量已超过1000万平方米近年来每年增长超过200万平方米，由此可见，太阳能热水器的使用量和需求量都非常大，市场前景非常好。另一方面，空调的需求也是一个巨大的市场。如果把供热与空调结合起耘将是一个更加理想的方案。这是太阳能空调实现推广应用的市场基础。

（3）太阳能空调的技术基础太阳能制冷空调的关键技术已经成熟。在太阳能集热器方面，真空管集热器、平板集热器都已经在市场上推广应用；在制冷机方面，溴化锂吸收式制冷机在九十年代大量地进入了市场。中国科学院广州能源研究所研制的低温热水型两级吸收式淡化侄制冷机，热源温度只需60℃以上，特别适合于太阳能的利用；在系统方面，已经积累了丰富的经验。因此，太阳能空调应用在技术上是可行的。

（4）太阳能空调的经济性。太阳能热水器的经济性问题，市场已经作了很好的说明。太阳能空调建立在太阳能热水应用的基础上，利用的是夏天用不完的能源，使太阳能得到充分的利用。增加的投资是制冷机部分，而这部分的投资在常规空调方面也是需要的。因此，太阳能空调与太阳能热水相结合，有更好的经济性。（5）环境保护，可持续发展的要求。随着经济的发展和人们生活水平的提高，空调的需求量越来越大。在一般民用建筑物，空调的能耗占了一半以上，给能源、电力和环境带来很大的压力。电力的发展同时带来废气阶放，温室效应和酸雨等环境问题，空调机的制冷剂（CFCs

）还会对大气臭氧层造成破坏。切时龟空调用的是清洁的太阳能，制冷过程也没有污染的危险，系统本身是符合环境保护要求的。另一方面，节省了电力和燃料，间接上也减轻了环境的压力，太阳能空调的应用完全降合可持续发展战略的要求。

2太阳能制冷系统的基本类型

目前的太阳能空调制冷技术从原理上大致可分为两种实现途径：一是太阳能转化为电能，再以电能来驱动压缩式制冷，其产生电能的方式又分为光伏式和光热式两种，原理简单，容易实现；二是直接利用太阳能集热器收集热量，以热推动制冷，技术要求高，但成本低、无噪声、无污染。这种方式的太阳能空调一般又可分为吸收式和吸附式两种。吸收式制冷技术是利用吸收剂的吸收和蒸发特性进行制冷的技术，根据吸收剂的不同，分为氨-水吸收式制冷和溴化锂-水吸收式制冷两种。它以太阳能集热器收集太阳能产生热水或热空气，再用太阳能热水或热空气代替锅炉热水输入制冷机中制冷。由于造价、工艺、效率等方面的原因，这种制冷机不宜做得太小。所以，采用这种技术的太阳能空调系统一般适用于中央空调，系统需要有一定的规模。吸附式制冷技术是利用固体吸附剂对制冷剂的吸附作用来制冷，常用的有分子筛-水、活性炭-甲醇吸附式制冷。

其中以太阳能热转化驱动的空调系统一般不仅能够在夏季制冷使用，而且全年可以方便地采暖和提供热水等，大大降低了系统的综合经济成本，是未来空调系统的理想形式。

2.1吸收式空调系统

吸收式空调系统是利用溶液浓度的变化来获取冷量的。自蒸发器出来的低压蒸汽进入吸收器,被吸收剂强烈吸收,吸收过程中放出的热量被冷却水带走,形成的溶液由泵送入发生器中,被热源加热后蒸发,产生高压蒸汽,进入冷凝器冷却,而稀溶液减压回流到蒸发器,完成一个循环。

它的特点与系统使用的制冷剂有关,常用于吸收式制冷系统的制冷剂有水系、氨系、乙醇系、氟里昂系四大类。水系工质对是目前研究最热门的课题之一。对它的研究主要是针对现今大量生产的商用溴化锂吸收式制冷机存在的易结晶、腐蚀性强、蒸发温度只能在0°C以上等缺陷;对氨系工质对的研究主要是针对它的一些致命缺陷,如:制冷性能系数(COP)比溴化锂小;工作压力高,一定的危险性;有毒;氨和水之间沸点相差不够大,需要精馏等。吸收式空调虽然技术相对成熟,但系统成本较压缩式高,主要用于中央空调等大型空调。