太阳能空调的发展空间及方向
jyp993
jyp993 Lv.5
2008年09月24日 15:01:55
来自于采暖供热
只看楼主

太阳能作为一种取之不尽、用之不竭而又可以无偿获得的洁净能源,如何将其尽可能多的利用起来,一直是人们在能源开发利用领域探索的焦点。那做为一个暖通人的我们怎么去发展太阳能空调呢,让它去取代我们周围的空调,让它成为我们生活的一部分呢。大家探讨一下!

太阳能作为一种取之不尽、用之不竭而又可以无偿获得的洁净能源,如何将其尽可能多的利用起来,一直是人们在能源开发利用领域探索的焦点。那做为一个暖通人的我们怎么去发展太阳能空调呢,让它去取代我们周围的空调,让它成为我们生活的一部分呢。大家探讨一下!
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jyp993
2008年09月24日 15:04:13
2楼
我这也是从别人那复制过来的:
基本工作原理
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。
1吸收式制冷工作原理
吸收式制冷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。
吸收式制冷机主要由发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器组成,如图1所示。
本文以溴化锂吸收式制冷机为例。在制冷机运行过程中,当溴化锂水溶液在发生器内受到热媒水加热后,溶液中的水不断汽化;水蒸气进入冷凝器,被冷却水降温后 凝结;随着水的不断汽化,发生器内的溶液浓度不断升高,进入吸收器;当冷凝器内的水通过节流阀进入蒸发器时,急速膨胀而汽化,并在汽化过程中大量吸收蒸发 器内冷媒水的热量,从而达到降温制冷的目的;在此过程中,低温水蒸气进入吸收器,被吸收器内的浓溴化锂溶液吸收,溶液浓度逐步降低,由溶液泵送回发生器, 完成整个循环。
2太阳能吸收式空调工作原理
所谓太阳能吸收式制冷,就是利用太阳集热器为吸收式制冷机提供其发生器所需要的热媒水。热媒水的温度越高,则制冷机的性能系数(亦称COP)越高,这样空 调系统的制冷效率也越高。例如,若热媒水温度60℃左右,则制冷机COP约0 40;若热媒水温度90℃左右,则制冷机COP约0 70;若热媒水温度 120℃左右,则制冷机COP可达1 10以上。
常规的吸收式空调系统主要包括吸收式制冷机、空调箱(或风机盘管)、锅炉等几部分,而太阳能吸收式空调系统是在此基础上再增加太阳集热器、储水箱和自动控制系统。太阳能吸收式空调系统可以实现夏季制冷、冬季采暖、全年提供生活热水等多项功能
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jyp993
2008年09月24日 15:07:54
3楼
复制别人的
概述
  太阳能作为一种取之不尽、用之不竭而又可以无偿获得的洁净能源,如何将其尽可能多的利用起来,一直是人们在能源开发利用领域探索的焦点。目前,世界上大多数国家不约而同地把太阳能的利用作为重点研究、开发的能源项目,尤其是近几年来,随着环境的日趋恶化、温室效应的日趋加剧,人们的环保意识正在不断增强,而无论是火力发电、核能发电、甚至水力发电,都会对生态、环境造成不同程度的污染和破坏(最近日、韩两国的核能发电厂发生的核泄露事故,都给当地生态环境造成了严重污染和难以弥补的损失),同时还需要大量的投资,在目前矿物燃料日趋减少、环境日趋恶化、人们环保意识不断增强的今天,发展以太阳能为主导的绿色能源,就显得尤为重要,这也正是世界各主要国家近年来不断加强对太阳能利用研究、开发的原因所在(目前太阳能利用技术被列入我国重点发展的高技术项目之一,联合国计划开发署也把太阳能列为未来十年新能源重点开发计划,以太阳能为主导的可再生能源的开发利用将在二十一世纪成为与生物工程、电子信息并驾齐驱的三大最具发展潜力的领域)。而随着温室效应的不断加剧,地球的气温不断升高(从网络上了解到,最近几年,在世界不少地区,如北京、包头、新德里、莫斯科、纽约等城市和地区,均不同程度地出现了当地气温突破或接近历史最高记录的反常现象),空调制冷设备的需求量必定会大量增多,而空调的大量增多,不仅要消耗大量的能源,制造大量的污染物( CO2、氮氧化物、硫化物、烟尘、废渣、废液),而且由于无节制地消耗常规能源,又将导致地球温室效应的进一步加剧,气温将会进一步升高,这又需要更多和更大功率的空调设备……,还应引起注意的是,压缩式制冷、空调设备所广泛使用的制冷剂--氟里昂,正在使地球臭氧保护层不断变薄、南极臭氧洞不断扩大,而这些已经威胁到整个人类的生存安全。所以若按如此路子走下去,人类必将陷入一个自身难以摆脱的恶性循环!而要从根本上改变这一危险局面,最有效的出路就是大量开发利采用无污染、可再生的绿色能源(太阳能、风能、地热能、氢能等),以绿色能源取代常规能源来驱动空调运转,尽最大限度地减少对常规能源的消耗和对氟里昂的生产使用(国际有关组织规定,2005年将在全球范围内全面禁止氟里昂的生产、销售)。目前包括联合国在内的一些国际组织和发达国家的政府都先后制定出一系列新措施,促进以太阳能为主导的绿色能源空调尽快开发成功、推广、普及,可以说,目前太阳能空调尤其是经济、家用型太阳能空调,已属国际性的技术竞争热点,而对于太阳能的开发使用,尤其是民用型太阳能设施的使用,最为理想的途径就是设法将太阳能设施与住宅建筑结合为一体,减少安装使用给用户带来的不便,从根本上解决太阳能设施的防冻防风及后安装的太阳能设施破坏建筑的整体美等一系列问题。本《建筑一体化太阳能空调系统》项目正是在这样一个背景下立项研制、开发,并历经两载而最终取得成功的。 ’
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jyp993
2008年09月24日 15:08:21
4楼
二、本太阳能空调系统的技术关键
  本套太阳能空调系统主要由:1、真空超导型集热管。2、微型循环泵。3、微电脑控制装置。4、保温水箱。5、建筑一体化支架。6、保温输水管。7、辅助电加热装置(或油、气辅助加热装置)。8、双效真空溴化锂反应炉。9、鼓风式终端热交换器(在终端热交换器上带有独特的负氧离子发生装置和水电解补充氧气装置)、10、冷却散热装置十部分组成,其突出特点在于,通过巧妙的结构设计,使太阳能空调系统与住宅楼(以采光效果好的别墅、农村高档单体住宅和城市低层高档住宅为主要使用对象)完美地结合起来,使太阳能空调系统成为住宅的一部分,与住房浑然一体,既解决了普通太阳能集热系统在住宅楼房上难以安装使用、防风、防冻等一系列问题,又克服了安装普通太阳能设施破坏住宅楼建筑整体美的缺憾,同时由于本结构采用了先进的技术及巧妙的结构,使得其集热效果更好,不仅使得本系统在夏季可以通过溴化锂制冷部分为房间降温,冬季用于住房辅助取暖,而且一年四季可以为住户供应充足的生活热水(用于洗澡、洗衣服、洗菜、作饭、洗车等),整个装置通过微电脑全自动控制,运行费用很低(耗电量仅相当于相同功率空调的15%左右),使用起来十分方便。
  本系统的使用过程为(以高档型为例说明):首先打开进水管,水由自来水管经过滤器进入储水箱,当水位达到限定的水位时,自动控制器启动,控制关闭电磁阀门,当阳光达到一定的强度时,光传感器启动,通过微电脑控制自动根据太阳光的照射角度调节抛物面聚光罩的角度,使得太阳光的能量得到最大限度的吸收利用,微型水泵按设定的时间间隔,间歇地驱动水循环流动,将集热管的热量传递到水箱中,使得水箱中的水温上升到足够高的温度(正常情况下可以达到90度左右,自带的温度显示器可以随时显示出水箱中的水温),在连阴雨雪天或冬天特别寒冷的日子,可以另外启动辅助加热装置(电加热或微型燃油、燃气锅炉加热),使水温上升到设定的温度,并自动关闭热源,从而确保用户在雨、雪天气也方便地用上热水、并把房间温度、湿度控制在适宜的范围,夏季需要制冷时,只须打开制冷控制阀,装在溴化锂真空反应炉上的超导传热装置,
不断将集热箱中的热量抽送到真空反应炉内,达到温度要求后,溴化锂溶液沸腾,水蒸气在交换器中进行热交换后进入冷却水箱(温水箱)冷却成水,然后进入终端交换器,在另一端的负压作用下,挥发成低温水蒸汽,再进入低压溴化锂吸收器,被溴化锂浓溶液吸收后,在微型循环泵的作用下,被泵入蒸发器,完成一个制冷循环过程。
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jyp993
2008年09月24日 15:08:36
5楼
三、本技术的可行性分析
  由于利用太阳能产生热水的装置人们从很早以前就开始研究,到现在为止以经历了无数次的 试验、改进、再试验、再改进的过程,所以其核心技术及原理均为经过人们实验证实过的、成熟可*的技术(本系统所采用的超导热管型太阳能集热装置是在现有的太阳能集热元件的基础不断改进而研制成功的,热效率更高、使用可*性更强);而吸收式溴化锂中央空调系统,在世界范围内已经得到了近三十年的应用,技术也已经十分成熟,本系统就是将太阳能集热装置与溴化锂吸收制冷系统的创造性地有机结合,所以本技术在原理上不存在问题,而本套系统的太阳能集热部分又在现有太阳制热装置的基础上进行了优化设计,使系统与建筑完美地结合在一起,独特的太阳能集热装置使本系统结构更为合理,集热效率更高,安装、使用更为方便,同时将先进的超导传热技术应用于太阳能集热系统和制冷系统,使其结构更为科学、先进,效果更为突出,独特的抛物面塑钢聚光罩设计,不仅可以增加采光面积,而且可以使集热效率提高20%以上,独特的双循环、双效吸收设计方案使制冷效果更为优化、热能的利用率更高(以普通型太阳能空调系统为例,采光面积按9.6平方米计算,夏季可相当于3.5匹空调的制冷量,冬季相当于3.3匹空调的制热量),从而使本空调系统可以实现冬季辅助采暖、夏季可控制冷,并且具有四季提供生活热水功能。
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jyp993
2008年09月24日 15:09:02
6楼
五、本太阳能空调系统的投资与回报
  考虑到投产初期本着尽可能减少固定资产投资,零件尽量外协加工的指导思想,那么其投资数额就会大大压缩,以投产初期,年产3000套计算,需设备投资500万元,流动资金350万元,其它方面所需资金50万元,则需资金共计900万元左右。考虑到投产初期,规模较小,生产加人员还不够熟练,又需要投入营销资金等多种因素,其第一年的利润率可能相对较低,按每套平均售出价18000元,利润率按25%计算(由于本技术属于具有国际领先性的高新技术范畴,所以开发生产单位可以注册为高新技术企业,享受国家鼓励科技企业和环保企业的双重税收优惠政策,因而总体来看其利润率将远远高于开发普通产品的利润率),则年利润将达到千万元以上。当年产量达到2~3万套时,其利润率将达到30%,年利润将达到亿元左右。(该项目属联合国计划开发署和世行重点扶持的几个优先发展领域之一,正式投产后还可以通过国家太阳能学会、国家环保局等相关机构,申请世行及联合国有关组织提供的无息贷款)。
六、本技术可持续研究与发展策略
  在企业的研究与发展方面,充分利用本公司在发明、设计方面的优势,对产品进行市场细分,设计出一系列机构精巧、造型美观,适合不同类型建筑的不同档次、不同规格的建筑一体化太阳能装置,比如适合高档住宅的高档型、适合中低档住宅的中档型、适合单位使用太阳能热能、空调工程、适合别墅使用的别墅专用型一体化太阳能空调系统,还可以根据大用户的特殊需求,定做各种有特殊要求的联合太阳能系统。另外在产品更新换代设计及新产品开发上,本公司将组织一批专业发明设计人员,对产品进行不断地技术革新,开发出更适合人们需求的换代新产品,使这种建筑一体化太阳能空调系统及其相关产品的技术水平及性能价格比,在国内外绿色能源行业中始终处于领先地位,并继续开发出诸如太阳能-风能协同能源系统、太阳能-地热协同能源系统等绿色能源系统,从而确保我们的产品、技术能够始终占据市场竞争的制高点,使本企业及技术转让、开发单位至少可在10年内获得丰厚的市场回报,取得极其可观的经济效益
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