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太阳能空调
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一、引言
太阳能空调，就是利用太阳能做能源，溴化锂制冷机用水做冷媒的空调设备。整机没有任何氟利昂类化学产品，达到完全无污染和接近零运行费用。据有关专家介绍，太阳能空调的应用正好与季节相吻合。夏季温度最高，空调负荷最大，需要的制冷量也最大，而此时阳光辐射最强，太阳能输出的能量也最大，太阳能空调提供的冷量也最大。我国太阳能资源丰富，而且阳光辐射较强的时间也相当长，南方每年大约有6-8个月，北方也有4-6个月，所以太阳能作能源运行空调应该是大有可为的。

二、当前太阳能空调的技术特点及优势
目前太阳能空调的实现方式主要依靠太阳的热能进行制冷，这种制冷方式技术要求高，但成本低、无噪音、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。
目前，太阳能空调系统普遍采用成熟的淡化吸收式制冷技术。
三、太阳能空调制冷系统的工作原理
太阳能空调制冷系统由于节能、清洁无污染等特点，促使人们不断深入地对它进行研究。随着太阳能集热器和制冷系统的材料、工质、工艺制造、设计等应用技术的不断改进，太阳能空调制冷装置的应用将得到广泛的运用。利用太阳能作为能源的空调装置，一般可以分成三部分：
其一是太阳能集热器。集热器形式多样，性能各异。集热器采用真空管型最多，真空管型最基本的种类有三种：热管式真空集热管(简称热管)、全玻璃真空集热管和直通式真空集热管。热管式真空集热管是继传统平板式真空集热管之后开发出的高科技节能产品，它将热管技术和真空技术融为一体，将太阳能集热器的工作温度从70℃提高到120℃以上，大大提高了集热器的热性能，是一种温热利用的理想产品。
其二是制冷系统。利用低温热源作为动力的制冷系统不同于压缩式制冷系统，它必须能充分利用低温热源作为动力这一要求，目前以吸收式制冷技术较为成熟。吸收式制冷采用溴化锂-水、氨-水等作为工质对，有较好的经济性，特别是采用溴化锂-水作为工质对，能满足对安全性要求很高的空调装置，是一种较为理想的工质对。
其三是自动化控制系统，即对装置的各种工作参数进行控制和安全保护的控制系统。以热管为太阳能集热管，溴化锂-水为工质对的吸收式制冷空调系统，不管是作为制冷量大的大型空调，还是作为家用空调都有着现实意义和发展前途，特别是目前人们环境保护意识的提高，对环境的要求越来越高，无污染、低能耗、利用太阳能作为动力的空调将会受到人们的青睐。
本文主要对热管吸收式空调制冷系统进行分析。
1、热管式集热管的工作原理
当阳光射在真空管内的吸热片上，热管内的工质受热沸腾汽化，蒸汽不断冲向顶部的冷凝端，在冷凝端冷凝变成液体，冷凝的工质沿管壁流回热管的蒸发段，完成一个循环。这种在一端吸热汽化而在另一端凝结放热，通过内部相变实现热量传递的热管，习惯称为重力热管。热管的内部没有吸热芯，凝结的液体从凝结段回流到蒸发段是依靠凝结液自身的重力，不需要外部动力而自动循环，这就是热管式真空管的集热过程。由于热管是依靠重力使工质循环的，在使用中必须将蒸发段置于凝结段的下方。若蒸发段置于凝结段的上方，重力对凝结液的回流会起阻碍作用，这时没有动力使凝结液返回到蒸发段，热管就不能工作。所以热管也可以称之为单向传热的热二极管。热管的这种特性非常适用于太阳能集热器，它可以将吸收的太阳能热量传送至水箱，将水加热，而反向不可逆。也就是说，白天吸热，晚上不放热。这对减少集热器的热损失，提高集热器的保温性能是十分有益的。
由于热管主要依靠工质相变时吸收和释放潜热以及蒸汽流动传输热量，而大多数工质的汽化潜热是很大的，因此不需要很大的蒸发量就能传递大量的热。当蒸汽处于饱和状态，其流动和相变时的温差很小，而管壁又比较薄，故热管的表面温度梯度很小。当热流密度很低时，可以得到高度等温的表面，提高导热系数。热管的安装倾角对传热性能有一定的影响。对于一定的充液比，当倾角较小时，传热率随倾角的变化迅速上升；当超过某一倾角时，传热率的变化变得很平坦，倾角对传热率的影响较小。当倾角为20°～45°时，传热效率最高，其中以40°时为最佳。热管安装倾角范围由当地地理纬度决定，而在我国境内，从广州到哈尔滨的纬度为Ｎ23°～Ｎ45°，倾角均在传热效率高的范围内，这对于热管作为集热器是十分有利的，可以最大限度地提高热管的传热效率。热管具有启动工作温度低、热损少、管内不结垢、不炸管、全年使用不结冻、集热效率高、使用寿命长等特点。
2、溴化锂水溶液(LiBr-H2O)吸收式制冷装置的工作原理
当发生器中的溶液被工作蒸汽或热水加热后，由于水的沸点远低于溴化锂，因此，溶液中的水分就会不断地蒸发出来，成为制冷剂水蒸汽，同时使发生器中剩余溶液的浓度增高。制冷剂水蒸汽经分离器将其夹带的液滴分离后进入冷凝器，被冷却水冷却，凝结成制冷剂水，再经膨胀阀节流降压，然后进入蒸发器中蒸发汽化，吸取蒸发器管中冷媒水的热量，使冷媒水的温度降低，产生冷效应。为使水蒸汽还原成液态，同时也为了使发生器中由于析出了水分而浓缩的溶液(浓溶液)能继续发挥作用，就需将发生器中的浓溶液和蒸发器中生成的水蒸汽部分送进吸收器中，并用冷却水降低它们的温度，使得浓溶液具备“吸收”水分的条件。于是，当水蒸汽与浓溶液接触时，水蒸汽便被吸收，同时使浓溶液变成为稀溶液。然后由溶液泵加压，再送回发生器中加热，从而完成一个封闭的制冷循环。
溴化锂是一种无色粒状的结晶盐，性质稳定，在大气中不易变质不易分解，沸点很高(1265℃)，极易溶于水中，其水溶液具有强烈的吸湿性，而且，在常温下饱和溴化锂水溶液的浓度达60%，浓度越大，温度越低，吸湿能力越强。溴化锂在空气中对钢铁有很强的腐蚀作用，但在真空状态下加入缓蚀剂，基本上不腐蚀金属。以溴化锂-水溶液为工作对的吸收式制冷系统主要缺点是：热效率低，冷却水消耗量大，设备的密封性要求较高，有一定的腐蚀性。但由于可以直接利用低参数的热源作动力，是利用太阳能低品位热源的理想的制冷装置；整个机组除功率较小的屏蔽泵外，无其它运动部件，运转安静，运行时基本上没有噪音和振动；以溴化锂～水作为工质对，无毒，无臭，有利于满足环保要求；制冷机在真空状态下进行，无高压爆炸危险；制冷量调节范围广，在20%～100%的负荷内可进行制冷量的无级调节；对外界条件变化的适应性强，可在加热蒸汽的压力0.2～0.8ＭＰａ(表压力)、冷却水温度20～35℃、冷媒水出水温度5～15℃的范围内稳定运转；机组结构简单，对安装基础的要求低，无需特殊的机座；体积小，用地省，制造管理容易，维护费用亦较低廉；运转十分安全。
3、系统构造及工作原理
热管式太阳能空调制冷系统由太阳能集热器、溴化锂吸收制冷系统、数台循环泵、蓄热的水箱、辅助电加热器、两个冷却器和连接管路等辅助器件以及控制系统组成。循环水由循环泵输入水箱，热管吸收太阳能在水箱加热循环水，水的温度升高，由另一台循环泵输送到溴化锂吸收式制冷装置的发生器，将热量释放给发生器，水返回水箱。吸收器的冷却水由循环水泵输送到空气冷却器循环冷却，冷凝器产生的热量，由另一台循环水泵输送到另一个空气冷却器(大型的可考虑用冷却塔)。整个空调系统由三个流通环路组成，即发生器流通环路、制冷水流通环路和冷却水流通环路。各流通环路流量、温度都由流量计与温度传感器测定。辅助电加热器则是在夜间或集热器工作不正常时加热水以保证制冷效果。
制冷系统工作原理
4、性能分析
太阳能集热器是利用太阳能制冷的关键部件，它的集热性能好坏在很大程度上决定了系统制冷过程总的COP值。但是，实用性好的太阳能集热器除了要考虑制冷过程的COP值，还要考虑工作时的稳定性、安全性、维护管理难度以及使用寿命等因素。目前，家用型太阳能集热器，很大部分采用的是全玻璃真空集热管的，它的突出特点是四季可用、保温时间长、使用寿命长、产量大价格低。但是缺点也很明显，主要体现在真空集热管上。由于真空管一端封口，另一端插入水箱内，形成冷热水均在管内自然循环，循环阻力相当大。同时，每支真空管内容热水大，不能放出加以利用，使得其平均热效率低。真空管的空晒温度最高可达270℃，如果空晒时间过长而突然加水，会由于温度骤变，将玻璃真空管炸裂。真空管在夏季可将水温升至90℃，因此管内结垢严重，对吸热和传热影响较大。
如果把全玻璃真空集热管用作吸收式空调制冷装置的太阳能集热管，热效率低和生产的热水温度低(一般低于90℃)，将使吸收式空调制冷系统制冷效果下降甚至不能制冷。而采用热管作为太阳能集热管，虽然存在着价格相对较高；冷凝端会结垢，需要定期清理；玻璃管或热管一旦受损，必须整体更换等缺点。但是热管内不会走水，冷凝端如果结垢只需采用简单措施即可去除；热管内的工质很少，不易冻裂，抗冷热冲击性好；生产的热水温度高等诸多优点。采用热管作为太阳能集热管，具有较高的经济性和实用性。

太阳能热管吸收式空调制冷系统中的关键部件除了热管以外，冷凝器与蒸发器的性能对系统的高效运行亦非常重要。冷凝器的冷凝方式和结构类型是一个不容忽视的部分，主要的冷凝方式为冷却水在冷凝器吸热，由水泵输送到外部空气冷却器放热，并往复循环。对于冷凝器，可以采用较大口径的高肋翅片管来强化冷却制冷剂气体，提高冷凝器冷凝效果。对蒸发器而言，其设计的好坏直接影响制冷效果。必须使蒸发器具有足够的换热面积，保证蒸发器与冷媒水充分换热。
太阳能热管吸收式空调制冷系统是间歇式系统，不能够连续制冷，不能满足连续用能的需求，系统中加入一个辅助电加热器以保证夜间也能连续制冷，不过也增加能耗，因而系统制冷过程总的COP值较低。但是，与纯粹利用电能为动力的压缩式制冷系统相比，可以非常明显节约电耗。太阳能是典型的低品位不稳定热源，为保持制冷系统运行的稳定性，可以对吸收式制冷循环进行改进，采用两级或更多级的吸收制冷循环，使得系统具有较强的变工况适应能力，但也使整个制冷装置复杂化了，增加了管理维护的难度，制造成本也相应提高了。制冷系统只是作为空调来使用，采用单级吸收制冷循环还是较为实用。
吸收式制冷工质对有数十种之多，工质对的特性从根本上决定着制冷系统的效率和性能，因而选择适合于空调制冷系统的工质对，是热管式太阳能空调制冷系统实用化的关键。以溴化锂-水为工质对的吸收式制冷系统，由于可以直接利用太阳能低品位热源作动力而不需使用压缩机，溴化锂-水(LiBr-H2O)无毒害和污染，没有爆炸危险，运行安全等特点，作为热管式太阳能空调制冷系统的工质对无疑是可行的，并且性能优越。相对于使用具有一定毒性的活性碳-甲醇、氯化钙-氨为工质对的制冷系统，在以人为主要服务对象、特别强调安全性的空调来说，作为制冷系统的工质对无疑是首选之一。
5、结论
（1）、热管式真空管技术的发展，为太阳能吸收式制冷系统的广泛利用奠定了坚实基础。太阳能热管吸收式制冷系统的实用化在很大程度上取决于太阳能集热器，采用热管式真空管作为集热器的具有极大优越性。
（2）、空调制冷系统采用溴化锂-水为工质对，从安全性角度分析，无疑最佳的。溴化锂吸收式制冷系统能充分利用低温热源作为动力，结构简单，制造管理容易，运行时没有噪音和振动，符合人们对空调性能的要求。
（3）、热管式太阳能空调制冷系统是间歇式系统，加入一个辅助电加热器可以保证夜间也能连续制冷，构造不复杂，性能可靠。但稳定性较差，系统的COP值低。提高系统的COP值，实现太阳能驱动下的连续循环是空调制冷系统获得广泛应用的关键。
（4）、太阳能热管吸收式空调制冷系统以其环境保护的制冷手段已逐渐被人们广为接受，其实用化的产品开发仍在积极的探索研究中。
四、我国太阳能空调的发展与现状
1、起步阶段（70年代未-80年代初）
在我国，太阳能制冷及空调的研究可以追溯到1975年在贵阳召开全国太阳能会议以后的七十年代后期。1974年中东石油危机发生以后，不少科研机构、高等院校和企业纷纷投入人力和物力研制太阳能制冷（空调）机，其中多数是小型的吸收式制冷试验样机。例如：天津大学1975年研制的连续式氨-水吸收式太阳能制冰机，日产冰量可达5.4kg。为北京师范学院（现首都师范学大等）1977年研制成功1.5m2平板型间歇式太阳能制冰机，每天可制冰6.8-8kg；1979年义研制出8m2平板型自动跟踪连续式太阳能冷藏柜．华中工学院（现华中理工大学）研制了采光面积为1.5m2，冰箱容积为70升，以氨-水为工质对的小型太阳能制冷装置，可维持冰箱0℃10小时左右。这期间先后有20多个单位开展过工作，积累了宝贵的经验。
2、坚持阶段（80年代中后期-90年代初）
其后，由于当时还有许多技术难题没有来得及解决，太阳能空调项目因一时难以看到成效而得不到支持，研究的队伍和规模大大缩小，仅存少数单位仍坚持基础性研究和样机试验，经历了一段非常困难的时期。在这期间，中科院广州能源所得到了香港裘槎基金会的资助，坚持进行了太阳能空调系统以及太阳能制冷机的研究，并且取得了重要的进展。
1987年，中国科学院广州能源研究所与香港理工学院合作在深圳建成了一套科研与实用相结合的示范性太阳能空调与热水综合系统，集热面积共120m2，制冷能力14kw，空调面积为80m2采用了三种中温集热器，包括直通式真主管集热器、热管型真空管集热器和V形隔热膜平板型集热器。采用两合日本矢崎公司生产的2吨单级淡化吸收式制冷机。
为了适应太阳能的利用，中国科学院广州能源所从1982年开始进行了新型热水型两级吸收式制冷机的研制并取得了成功，这种新型的制冷机有两个显著的特点，一是所要求的热源温度低，在65℃以上的范围内能稳定地运行；二是热源的利用温差大，为12-24℃（随热源温度而变）。
3、实用阶段（“九五”计划期间）
直到“九五”计划期间，太阳能空调的各方面条件已经成熟，国家科委（现科技部）把“太阳能空调”列为重点科技攻关项目，计划建成示范性系统，以促进太阳能空调的推广应用。太阳能空调项目迎来了第二春，太阳能空调的技术水平也上升到一个新的高度。中科院广州能源所和北京太阳能研究所承担了该项任务，计划在南方和北方各建一座大型实用性太阳能空调系统。
五、太阳能空调的研究发展方向
1、产业化
太阳能空调实用性示范系统的建成，证明了太阳能空调技术上是可行的，经济上也显示出一定的效益，潜在的市场很大，应当向产业化方向发展。但要实现产业化目标，还有许多工作可做，例如：太阳能空调系统的计算机设计软件；制冷机商品化、产业化；统一的配套设备和零部件；制定产品（系统）的技术标准；大力开拓市场。
2、研究和开发新的枝术
太阳能空调系统目前普遍采用成熟的淡化吸收式制冷技术。由于造价等方面的原因，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适用于中央空调和集中供热方式，系统需要有一定的规模。而市场对小型的、家用的太阳能空调器却有更大的需求，事实和经验告诉我们，只有满足千家万户人民群众需要的产品，才能形成规模化产业。因此，需要研究和开发小型太阳能空调的新方法、新技术。
3、建筑物的热-电-冷联供系统
建筑用能是一个耗能大户，其中用于照明、供热和空调就占了一半以上，太阳能在建筑上的应用不仅可以节省能源，更重要的是有利于保护环境。利用太阳能供电、供热、供冷、照明，最终实现所谓绿色能源的房子，是世界上许多发达国家的热门研究课题，也将是21世纪一个应用面很广、需求量很大的多学科交叉的综合性课题。这是太阳能利用的一个引人注目的发展趋势。
随着我国经济的发展和人们生活水平的提高，人们对生活环境的要求越来越高，采暖和空调已经是建筑物的必要设施。另一方面由于常规能源不断开采和使用，其储藏量将不断地减小，环境污染的问题也越来越严峻。因此，利用太阳能供冷和供热，不仅可以节省电力和常规能源，对环境保护尤其有重要意义。

太阳能空调技术的发展与现状分析

日期:2005-4-27 20:13:55 来源:原创 查看:[大 中 小] 作者：未知 热度：
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。以中国为例，空调需求量从1997年的550万台增长到了1998年的660万台，1999年的需求达到了900万台。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。
　 一、太阳能空调技术的发展
　　70年代后期，世界各国对太阳能利用的研究蓬勃发展，太阳能空调技术也随之出现。人们发现太阳能空调的应用比较合理：当太阳辐射越强，天气越热的时候，太阳能空调的负荷越大，制冷效果最好。因而太阳能空调技术也引起了世界学者的广泛注意。不少科研机构、高等院校和企业纷纷投入人力和物力研制太阳能制冷（空调〕机，其中多数是小型的吸收式制冷试验样机。
　　在国外，佛罗里达大学的法伯教授就着手于这方面的研究，并投入了实际运行，他采用氨吸收式制冷机，冷却水为21℃的井水，据认为制冷系数有0.45左右。日本也报道了他们研制的太阳能供冷系统，该系统由面积32.2平方米的平板集热器，7kW的溴化锂制冷机和2.5立方米的储热水罐组成。数据表明，该系统可提供冬天供热所需的全部能量和夏天典型日内为驱动吸收式制冷机所需的能量的70%。沙特阿拉伯建设了平板集热器的太阳能空调，采用溴化锂制冷机进行制冷，并公开了其性能。
　　在国内，天津大学1975年研制的连续式氨一水吸收式太阳能制冰机，日产冰量可达5.4kg。北京师范学院（现首都师范学院等）1977年研制成功1.5m2平板型间歇式太阳能制冰机，每天可制冰6.8-8kg；1979年又研制出8m2平板型自动跟踪连续式太阳能冷藏柜。华中工学院（现华中理工大学）研制了采光面积为1.5m2，冰箱容积为70升，以氨一水为工质对的小型太阳能制冷装置，可维持冰箱0℃10小时左右。香港大学完成了太阳能吸收式空调设计、运行和在香港气候条件下的性能数据。另外，上海交通大学制冷与低温工程研究所在太阳能制冷方面作了大量的工作，并且提出了一种太阳能供热与制冷联合循环的复合机装置。1987年，中国科学院广州能源研究所与香港理工学院合作在深圳建成了一套科研与实用相结合的示范性太阳能空调与热水综合系统，集热面积共120m2，制冷能力14kw，1998年1月，中科院广州能源研究所研制成功了实用型太阳能空调热水系统，在广州江门市投入运行。其中，制冷用热水温度65℃-75℃，生活势水温度55℃-60℃，采用500平方米高效率平板集热器，一台100kW两级吸收式制冷机可满足超过600平方米的空调负荷
　　随着太阳能制冷空调关键技术的成熟，特别在太阳能集热器和制冷机方面取得了迅猛发展，太阳能空调也得到了快速发展。九十年代真空管集热器和溴化锂吸收式制冷机大量地进入了市场。真空管集热器的热水温度夏季都在85℃以上，完全能够满足太阳能空调的需要。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制冷机，热源温度只需60℃以上，特别适合于在太阳能空调中使用。国内不少厂家也开始生产太阳能空调，例如上海中天生产小型太阳能空调，广州能源、烟台福山等生产大型太阳能空调都具有比较成熟的经验。
　二、当前太阳能空调的技术特点
现在太阳能空调的实现方式主要有两种，一是先实现光-电转换，再用电力驱动常规压缩式制冷机进行制冷；这种实现方式原理简单、容易实现，但成本高。象青岛海尔就生产过这种太阳能冰箱和空调。二是利用太阳的热能驱动进行制冷，这种制冷方式技术要求高，但成本低、无噪音、无污染。现采用的主要是这种方式。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。
　 三、太阳能空调技术的优势和应用前景
当前，大部分使用的空调技术是一种以电能为动力，把室内热量加以吸收排除到室外的循环系统。耗能的严重问题，在世界能源日益紧张的今天，采用更为节能的空调系统是人类的共同需要。太阳能空调解决了这个问题，它基本不用电能，运行费用低（可无运行费用），无运动部件，寿命长，无噪声。而且利用太阳能作为能源的空调系统，它的诱人之处还在于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。这是人和自然和谐的理想境界。使用太阳能空调的结果，既创造了室内宜人的温度，又能降低大气的环境温度，还减弱了城市中的热岛效应。更为可取的是，它既节约了能源，还不使用破坏大气层的氟里昂等有害物质，是名副其实的绿色空调。 在节能和环境方面有很大的发展潜力。

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。太阳能空调技术一定有广阔的应用前景。
　　四、存在的问题及可能的解决办法
　　(1) 因受太阳能集热器的影响，太阳能空调普遍存在着效率低、价格高的问题。但是太阳能空调是建立在太阳能热水应用基础上的，太阳能空调中的太阳能集热器可以与太阳能热水器相通用，随着太阳能热水器的发展，太阳能集热器的效率也会提高；对于原来有太阳能热水器的用户可以改造，先制冷再用余热洗澡，使其有更好的经济性。
　 (2)从集热器、制冷机等相应的成本分配来看，集热温度、冷水温度及冷却水温度应各为多少，才能建立一个最为经济合理的太阳能空调系统，也是尚待解决的课题。不过我想，只要有了合适的集热器和制冷机，建立经济合理的太阳能空调系统，只是时间问题。
(3)由于太阳能的收集存在着时效问题，蓄热技术也必须得到很好地解决。现存的蓄热方法主要采用增加热水容量，增强保温效果，随着蓄热技术和蓄热载体的研究开发，太阳能空调系统的不可*性和间断性也会有所改善。
(4)对于居住相对集中的楼房来说，集热器的安装受到很大的限制。这主要是因为太阳能空调的安装不普遍，楼房的设计没有考虑到太阳能空调，就象八十年代的太阳能热水器，安装很复杂，而现在楼房设计者想到了，太阳能热水器抬上就是。
(5)没有太阳能空调系统的计算机设计软件、控制芯片、技术标准、统一的配套设备和零部件。这是科技与市场结合的问题，需要太阳能空调形成一定的规模，占领一定的市场，还需要一定的时间和政府、科技部门的支持。
　经过几十年的发展，太阳能空调技术已经开始迈入实用化阶段，并逐渐走入了市场；科技的进步和经济的发展对能源与环境也提出了更高的要求，相信在政府和社会的大力支持下，紧紧依托太阳能热水器这个成熟的大市场，太阳能空调一定会有很大的发展。
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太阳能空调的研究与发展 注明为转贴
一、引言
顾名思义，太阳能空调是以太阳能作为制冷空调的能源。利用太阳能制冷可以有两条途径，一是利用光伏技术产生电力，以电力推动常规的压缩式制冷机制冷；二是进行光-热转换，用热作为能源制冷。前者系统比较简单，但以目前先电池的价格计算，其造价为为后者的3-4倍；后者除了供冷之外，还结合供热利用。因此国外的太阳能空调系统通常以第二种为主。
二、 发展太阳能空调应用的基础和意义
1．1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。
1．2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。 1．3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。（1）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；（2）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。 （3）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。 1．4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。
1．5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。
基于上述观点和理由，有关部门和专家一致认为，发展太阳能空调应用的时机已经成熟，并且有良好的社会、经济效益，同时也能提高太阳能利用的科学意义和技术水平，有利于推动太阳能事业的发展。为了促进推广应用，需要建立一个示范性的系统。因此，国家科委（现科技部）把“太阳能空调及供热综合示范系统”列为“九五”重点科技攻关项目。
2.我国太阳能空调的发展与现状
（1）起步阶段（70年代未一80年代初）在我国，太阳能制冷及空调的研究可以追溯到1975年在妄阳召开全国太阳能会议以后的七十年代后期。 1974年中东石油危机发生以后，不少科研机构、高等院校和企业纷纷投入人力和物力研制太阳能制冷（空调〕机，其中多数是小型的务水吸收式制冷试验样机。例如：天津大学1975年研制的连续式氨一水吸收式太阳能制冰机，日产冰量可达5．4kg。为北京师范学院（现首都师范学大等）1977年研制成功1．5m2平板型间歇式太阳能制冰机，每天可制冰6．8-8kg； 1979年义研制出8m2平板型自动跟踪连续式太阳能冷藏柜．华中工学院（现华中理工大学）研制了采光面积为1．5m2，冰箱容积为70升，以氨一水为工质对的小型太阳能制冷装置，可维持冰箱0℃10小时左右。这期间先后有20多个单位开展过工作，积累了宝贵的经验，

（2）坚持阶段（80年代中后期一90年代初）
其后，由于当时还有许多技术难题没有来得及解决，太阳能空调项目因一时难以看到成效而得不到支持，研究的队伍和规模大大缩小，仅存少数单位仍坚持基础性研究和样机试验，经历了一段非常困难的时期。在这期间，中科院广州能源所得到了香港裘槎基金会的资助，坚持进行了太阳能空调系统以及太阳能制冷机的研究，并且取得了重要的进展。
1987年，中国科学院广州能源研究所与香港理工学院合作在深圳建成了一套科研与实用相结合的示范性太阳能空调与热水综合系统，集热面积共120 m2，制冷能力14kw，空调面积为80 m2采用了三种中温集热器，包括直通式真主管集热器、热管型真空管集热器和V形隔热膜平板型集热器。采用两合日本矢崎公司生产的2冷吨单级淡化侄吸收式制冷机。
为了适应太阳能的利用，中国科学院广州能源所从1982年开始进行了新型热水型两级吸收式决化铰制冷机的研制并取得了成功，这种新型的制冷机有两个显著的特点，一是所要求的热源温度低，在65℃以上的范国内能稳定地运行；二是热源的利用温差大，为12-24℃（随热源温度而变）。
（3）实用阶段（“九五”计划期间）
直到“九五”计划期间，太阳能空调的的各方面条件已经成熟，国家科委（现科技部）把“太阳能空调”列为重，氨科技攻关项目，计划建成示范性系统，以促进太阳能空调的推广应用。大阳能空调项目迎来了它的第二个春天，太阳能空调的技术水平也上升到一个新的高度。中科院广州能源所和北京太阳能研究所承担了该项任务，计划在南方和北方各建一座大型实用性太阳能空调系统。
三、 100kw太阳能空调系统
3．1应用对象
太阳能空调系统应兼顾供热和供冷两个方面的应用，例如综合办公搂、招待所、学校、医院、游泳池、水产养殖等，都是比较理想的应用对象。这些用户冬季（或全年）需要供热，如生活热水、采暖、游泳池水补热调温等，而夏季一般都需要空调。“九五”攻关项目100kW太阳能空调系统选定在广东省江门市一座新建的24层大楼上实施。该大樱是一座多功能的综合性大楼，有办公樱、营业厅、招待所、培训中心等，利用 太阳能提供大搂每天所需的生活热水，除此之外，在夏天以太阳能热水制冷，供其中一层空调。
3．2系统简介
太阳能空调热水系统如图1所示。以平板集热器收集太阳能产生热水，分别储存在制冷及生活热水水箱中．采用一台100kW的两级吸收式制冷机，用太阳能热水输入制冷机制冷。采取中央空调供冷方式，制取的9℃左右的冷冻水送到用户的风机盘管，然后返回冷冻水箱。当天气不好、水温不足时，用一台燃油热水炉辅助升温，保证系统能全天候运行。生活热水则直接输送到用户。系统金自动采集数据和控制运行。
3．3主要技术构成 1）太阳能集热器
为了保证平板集热器能满足制冷空调的要求，又不失其简单价廉的特点，通过研究、试验，采取了一些简单而有效的技术改进措施。其中最主要的是增加了一决能耐较高温度的透明隔热板，通过抑制空气自然对流从而减少表面的热损失。试验及使用的结果证明，透明隔热板起了关键性作用。该集热器在太阳辐射较强的时候，能持续提供制冷用热水；在太阳辐射较弱时，也可以产生足够的生活用热水。
2）制冷机
制冷机是采用一种两级吸收式淡化枢制冷机，它的一个重要的特，氨是驱动热源温度忧只需要65-75℃，在60℃的情况下，仍能以较高的制冷能力稳定地运行；另一个特点是热水的利用温差大，达12-24℃（随热源温度而变）。市场上单级吸收式淡化钮制冷机热源温度一般要求88℃以上，热水利用温差只有6-8℃。
3）自控系统
自动控制系统采用先进的可编程控制器（PLC）及工业控制微机控制和管理。

·＠性能系数（C0P）达到设计指标。
3．6系统的主要特点
江门100kW太阳能空调系统是我国首座大型实用性太阳能空调系统，它的建成标志着我国太阳能热利用技术上了一个新的台阶。系统有以下特点：
1）太阳能空调系统成功地全部采用高效乎板集热器，使常用的太阳能热水系统能够与太阳能空调系统”接轨”，同时也开拓了太阳能热水器更广阔的应用市场。
2） 100kW两级吸收式决化俚刹冷机各项指标均达到设计要求。其驱动热源温度之低（65-75℃）特别适合大阳能利用。
3）系统兼顾了生活热水与制冷空调的能量需求，合理分配利用太阳能，提高了太阳能日利用效率。
4）太阳能空调系统全天候自动运行。
四、 太阳能空调的研究发展方向
1）产业化
太阳能空调实用性示范系统的建成，证明了人阳能空调技术上是可行的，经济上也显示出一定的效益，潜在的市场很大，应当向产业化方向发展。但要实现产业化目标，还有许多工作可做，例如：
· 太阳能空调系统的计算机设计软件；
·制冷机商品化、产业化；
·统一的配套设备和零部件；
·制定产品（系统）的技术标准；
·大力开拓卞场。
2）研究和开发新的枝术
太阳能空调系统目前普遍采用成熟的淡化短吸收式制冷技术。由于造价人工艺方面的原因，泱化控制冷机不宜做得太J、。所以，采用这种技术的太阳能空调系统适用于中央空调和集中供热方式，系统需要有一定的规模。而市场对小型的、家用的太阳能空调器却有更大的需求，事实和经验告诉我们，只有满足千家万户人民群众需要的产品，才能形成规模化产业。因此，需要研究和开发小型太阳能空调的新方法、新技术。
3）建筑物的热-电-冷联供系统
建筑物用能是一个耗能大户，其中用于厥明、供热和空调就占了一半以上，太阳能在建筑上的应用不仅可以节省能源，更重要的是有利于保护环境。利用太阳能供电、供热、供冷、照明，最终实现所谓绿色能源源的房子，是世界上许多发达国家的热门研究课题，也将是21世纪一个应用面很广、需求量很大的多学科交叉的综合性课题。这是太阳能利用的一个引人注目的发展趋势。
五、结 语
随着我国经济的发展和人瓦生活水平的提高，人们对生活环境的要求越来越高，采暖和空调已经是建筑物的必要设施。另一方面由于常规能源不断千采和使用，其储藏量将不断地减小，环境污染的问题也越来越严峻。因此，利用太阳能供冷和供热，不仅可以节省电力和常规能源，对环境保护尤其有重要意义。

这是我收藏的有关太阳能空调的论文，就这么多了，希望对你有用。

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