摘要：
太陽能制冷是近幾年發(fā)展起來的一種新型太陽能利用技術(shù)，利用太陽能進(jìn)行制冷可以有效降低常規(guī)制冷方法而帶來的巨額能源消耗，并減輕由于燃燒化石能源發(fā)電所帶來的環(huán)境污染。目前太陽能制冷技術(shù)研究的熱點(diǎn)是太陽能吸收式制冷、太陽能噴射式制冷和太陽能吸附式制冷。
[5&k{*}} : #a 關(guān)鍵詞：太陽能吸收式制冷；吸附式制冷；噴射式制冷
7hk< {gnr UBL{3s^" 1.引言
aU6l> G`w ,b5'<3\ 利用可再生能源和其它余熱可有效緩解世界范圍內(nèi)的能源緊張和環(huán)境污染問題，太陽能是一種清潔、可再生能源，長期以來一直受到科技界的重視。利用太陽能制冷與空氣調(diào)節(jié)是太陽能應(yīng)用的一個(gè)重要方面，是一個(gè)極具發(fā)展前景的領(lǐng)域，也是當(dāng)今制冷界技術(shù)研究的熱點(diǎn)。時(shí)至今日，制冷研究者已在太陽能制冷這一領(lǐng)域進(jìn)行了大量的研究工作，提出了各種不同的制冷方法并取得了初步進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)太陽能制冷有兩條途徑：一是太陽能
光電轉(zhuǎn)換，以電制冷，如光電制冷，熱電制冷；二是光熱轉(zhuǎn)換，以熱制冷，如吸收式制冷、噴射式制冷、吸附式制冷；光電轉(zhuǎn)換的制冷方法由于成本較高所以研究較多實(shí)際推廣應(yīng)用較少，而以熱制冷由于它的廉價(jià)備受青睞。以熱制冷的方向有三種：分別是太陽能吸收式制冷、太陽能噴射式制冷和太陽能吸附式制冷，這三種制冷方法都已分別進(jìn)入試驗(yàn)和應(yīng)用階段。
]gBnzh. qm=U<'b^ 太陽能制冷之所以能成為制冷技術(shù)研究的熱點(diǎn)是因?yàn)樗哂凶约邯?dú)特的優(yōu)點(diǎn)。首先是節(jié)能，國際上用于民用空調(diào)所耗電能占民用總電耗的50%，而太陽能是取之不盡，用之不竭的，太陽能制冷用于空調(diào)，將大大的減小電力消耗，節(jié)約能源；其次是環(huán)保，根據(jù)《蒙特利爾議定書》，目前壓縮式制冷機(jī)主要使用的CFC 類工質(zhì)因?yàn)閷Υ髿獬粞鯇佑衅茐淖饔脩?yīng)停止使用，太陽能制冷一般采用非氟烴類的物質(zhì)作為制冷劑，臭氧層破壞系數(shù)和溫室效應(yīng)系數(shù)均為零，適合當(dāng)前環(huán)保要求，同時(shí)減少燃燒化石能源發(fā)電帶來的環(huán)境污染。
sK#) k\w> yEWm.;&3= 2.各種形式的太陽能制冷技術(shù)
, 7wYa& 1m5l((d 2.1.太陽能吸收式制冷技術(shù)
d[6 'w ? 6k hBT'n 2.1.1.太陽能吸收式制冷
原理和特點(diǎn)
]T)N{"&N/ 4. R(`#f 吸收式制冷是利用溶液濃度的變化來獲取冷量的裝置，即制冷劑在一定壓力下蒸發(fā)吸熱,再利用吸收劑吸收制冷劑蒸汽。
系統(tǒng)簡圖如圖1 所示。自蒸發(fā)器出來的低壓蒸汽進(jìn)入吸收器并被吸收劑強(qiáng)烈吸收，吸收過程中放出的熱量被冷卻水帶走，形成的濃溶液由泵送入發(fā)生器中被熱源加熱后蒸發(fā)產(chǎn)生高壓蒸汽進(jìn)入冷凝器冷卻，而稀溶液減壓回流到吸收器完成一個(gè)循環(huán)。它相當(dāng)于用吸收器和發(fā)生器代替壓縮機(jī)，消耗的是熱能。熱源可以利用太陽能、低壓蒸汽、熱水、燃?xì)獾榷喾N形式。
bUcp8 s )WA9PiC 吸收式制冷系統(tǒng)的特點(diǎn)與所使用的制冷劑有關(guān),常用于吸收式制冷機(jī)中的制冷劑大致可分為水系、氨系、乙醇系和氟里昂系四個(gè)大類。水系工質(zhì)對是目前研究最熱門的課題之一，對它的研究主要是針對現(xiàn)今大量生產(chǎn)的商用LiBr 吸收式制冷機(jī)依然存在的易結(jié)晶、腐蝕性強(qiáng)及蒸發(fā)溫度只能在零度以上等缺陷。氨系工質(zhì)對中包括了最為古老的氨水工質(zhì)對和近期開始受重視的以甲氨為制冷劑的工質(zhì)對，由于氨水工質(zhì)對具有互溶極強(qiáng)、液氨蒸發(fā)潛熱大等優(yōu)點(diǎn),它至今仍被廣泛用于各類吸收式制冷機(jī)。人們對氨水工質(zhì)對的研究主要是針對它的一些致命的缺陷，如：COP 較溴化鋰小、工作壓力高、具有一定的危險(xiǎn)性、有毒、氨和水之間沸點(diǎn)相差不夠大、需要精餾等。吸收式空調(diào)采用溴化鋰或氨水制冷機(jī)方案，雖然技術(shù)相對成熟,但系統(tǒng)成本比壓縮式高，主要用于大型空調(diào)，如中央空調(diào)等。
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IR${a ) 圖 1 太陽能吸收式制冷系統(tǒng)圖
5Y+YN1 圖 2 太陽能單效單吸式制冷系統(tǒng)圖
2.1.2.太陽能吸收式制冷的研究現(xiàn)狀及發(fā)展
i(% 2t(wf+ ,P9F*;Dj 太陽能吸收式制冷是最早發(fā)展起來的，起源于1932 年，但因成本高，效率低，沒什么商業(yè)價(jià)值。后來隨著科技的進(jìn)步，吸收式制冷研究逐漸得到了發(fā)展。由于 1992 年世界性能源危機(jī)的影響，吸收制冷受到了發(fā)達(dá)國家的重視，吸收式制冷產(chǎn)業(yè)也得到了普及和發(fā)展。
-*7i :mg BWxfY^,'&6 太陽能吸收式制冷由于利用太陽能，所以其發(fā)生溫度低，即便采用特殊的集熱器，也只有 100℃多一些。因此，其制冷循環(huán)方式都是采用單效方式。再細(xì)分下去，有單效單級和單效雙級兩種。迄今為止，國外的太陽能制冷空調(diào)系統(tǒng)通常都采用熱水型單級吸收式溴化鋰制冷機(jī)。該類制冷機(jī)在熱源溫度足夠高及冷卻水溫度比較低的場合，性能良好；若熱源溫度降低而冷卻水溫度較高，它的效率將大大下降，甚至不能正常制冷。因此國外太陽能空調(diào)制冷系統(tǒng)普遍采用高溫運(yùn)行的方式，有的甚至在 120℃—130℃下運(yùn)行，需要采用聚光式集熱器，這就影響了太陽能制冷空調(diào)的推廣使用。單級吸收式制冷機(jī)還有一個(gè)很大的缺點(diǎn)，就是熱源的可利用溫差小，一般只有6℃—8℃，為了適應(yīng)低溫余熱和太陽能的利用，W.B.Ma 等人對雙級溴化鋰—水吸收式制冷機(jī)進(jìn)行了理論分析和初步的實(shí)驗(yàn)研究，指出雙級溴化鋰—水吸收式制冷機(jī)可有效利用太陽能，有著廣闊的市場前景。這種新型的兩級吸收式制冷機(jī)有兩個(gè)顯著的特點(diǎn)：一是所要求的熱源溫度低，在75℃到 85℃之間都可運(yùn)行，當(dāng)冷凝水溫為 32℃時(shí)，COP 值可達(dá)到0.38；二是熱源的可利用溫差大，熱源出口溫度低至 64℃時(shí)。此系統(tǒng)對熱源溫度有較寬的適應(yīng)范圍，有利于制冷機(jī)在較低的太陽輻射強(qiáng)度和不穩(wěn)定的太陽能輸入情況下，適應(yīng)其引起的溫度波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的運(yùn)行。
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