槽式太陽能熱利用制冷技術(shù) 暨智能應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2023-03-14 點(diǎn)擊量:895
所謂太陽能制冷,就是利用槽式太陽集熱系統(tǒng)為吸附式制冷機(jī)提供其發(fā)生器所需要的熱媒水。熱媒水的溫度越高,則制冷機(jī)的性能系數(shù)(亦稱COP)越高,這樣空調(diào)系統(tǒng)的制冷效率也越高。例如,若熱媒水溫度60℃左右,則制冷機(jī)COP約0~40;若熱媒水溫度90℃左右,則制冷機(jī)COP約0~70;若熱媒水溫度120℃左右,則制冷機(jī)COP可達(dá)110以上。
實(shí)踐證明,采用槽式太陽集熱系統(tǒng)與溴化鋰吸附式制冷機(jī)相結(jié)合的太陽能空調(diào)技術(shù)方案是成功的,它為太陽能熱利用技術(shù)開辟了一個(gè)新的應(yīng)用領(lǐng)域。
一、工作原理
以太陽能吸附式空調(diào)系統(tǒng)為例。太陽能吸附式空調(diào)系統(tǒng)主要由槽式太陽集熱系統(tǒng)和吸附式制冷機(jī)兩部分構(gòu)成
1.吸附式制冷工作原理
吸附式制冷機(jī)主要由發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器和吸收器組成。
槽式太陽能系統(tǒng)主要以溴化鋰吸附式制冷機(jī)為主要嫁接設(shè)備,在制冷機(jī)運(yùn)行過程中,當(dāng)溴化鋰水溶液在發(fā)生器內(nèi)受到熱媒水加熱后,溶液中的水不斷汽化;水蒸氣進(jìn)入冷凝器,被冷卻水降溫后凝結(jié);隨著水的不斷汽化,發(fā)生器內(nèi)的溶液濃度不斷升高,進(jìn)入吸收器;當(dāng)冷凝器內(nèi)的水通過節(jié)流閥進(jìn)入蒸發(fā)器時(shí),急速膨脹而汽化,并在汽化過程中大量吸收蒸發(fā)器內(nèi)冷媒水的熱量,從而達(dá)到降溫制冷的目的;在此過程中,低溫水蒸氣進(jìn)入吸收器,被吸收器內(nèi)的濃溴化鋰溶液吸收,溶液濃度逐步降低,由溶液泵送回發(fā)生器,完成整個(gè)循環(huán)。
2.太陽能吸附式空調(diào)工作原理
常規(guī)的吸附式空調(diào)系統(tǒng)主要包括吸附式制冷機(jī)、空調(diào)箱(或風(fēng)機(jī)盤管)、鍋爐等幾部分,而太陽能吸收式空調(diào)系統(tǒng)是在此基礎(chǔ)上再增加太陽集熱器、儲(chǔ)水箱和自動(dòng)控制系統(tǒng)。
在夏季,被集熱器加熱的熱水首先進(jìn)入儲(chǔ)水箱,當(dāng)熱水溫度達(dá)到一定值時(shí),由儲(chǔ)水箱向制冷機(jī)提供熱媒水;從制冷機(jī)流出并已降溫的熱水流回儲(chǔ)水箱,再由集熱器加熱成高溫?zé)崴?;制冷機(jī)產(chǎn)生的冷媒水通向空調(diào)箱,以達(dá)到制冷空調(diào)的目的。當(dāng)太陽能不足以提供高溫?zé)崦剿畷r(shí),可由輔助鍋爐補(bǔ)充熱量。
在冬季,同樣先將集熱器加熱的熱水進(jìn)入儲(chǔ)水箱,當(dāng)熱水溫度達(dá)到一定值時(shí),由儲(chǔ)水箱直接向空調(diào)箱提供熱水,以達(dá)到供熱采暖的目的。當(dāng)太陽能不能夠滿足要求時(shí),也可由輔助鍋爐補(bǔ)充熱量。
在非空調(diào)采暖季節(jié),只要將集熱器加熱的熱水直接通向生活用儲(chǔ)水箱中的熱交換器,就可將儲(chǔ)水箱中的冷水逐漸加熱以供使用。
二、系統(tǒng)優(yōu)勢
太陽能吸附式空調(diào)與常規(guī)空調(diào)相比,具有以下三大明顯的優(yōu)點(diǎn):
(1)太陽能空調(diào)的季節(jié)適應(yīng)性好,也就是說,系統(tǒng)制冷能力隨著太陽輻射能的增加而增大,而這正好與夏季人們對空調(diào)的迫切要求一致;
(2)傳統(tǒng)的壓縮式制冷機(jī)以氟里昂為介質(zhì),它對大氣層有極大的破壞作用,而吸附式制冷機(jī)以無毒、無害的溴化鋰為介質(zhì),它對保護(hù)環(huán)境十分有利;
(3)同一套太陽能吸附式空調(diào)系統(tǒng)可以將夏季制冷、冬季采暖和其它季節(jié)提供熱水結(jié)合起來,顯著地提高了太陽能系統(tǒng)的利用率和經(jīng)濟(jì)性。
三、應(yīng)用前景
近年來,地球表面溫度逐年上升,人們對夏季空調(diào)的要求越來越強(qiáng)烈,安裝空調(diào)已成為我國大部分地區(qū)的一股消費(fèi)浪潮。我們相信,太陽能吸附式空調(diào)系統(tǒng)可以發(fā)揮夏季制冷、冬季采暖、全年提供熱水的綜合優(yōu)勢,必將取得顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益,具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。
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