太阳能吸收式制冷
太阳能溴化锂吸收式制冷系统
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摘要：随着化石燃料的逐渐耗尽，各国都开始着手研究新能源和可再生能源。太阳能是新能源的一种，而太阳能制冷是太阳能利用的重要组成部分。该文主要介绍了以溴化锂水溶液作为循环工质的吸收式制冷系统，对溴化锂水溶液的性质作了简要介绍，对太阳能溴化锂吸收式制冷系统的优缺点作了分析，并对单级 双级 三级太阳能溴化锂水溶液吸收式制冷系统作了对比，希望通过该文能使读者对太阳能溴化锂吸收式制冷有一个大致了解。 关键字：新能源 太阳能 溴化锂 吸收式制冷
0 引言
从人类点燃的第一把火算起，人类对能源利用的历史已经有几十万年了。能源，是人类文明以及物质社会发展的原动力和基石。随着机械文明的发展，现今世界对能源的需求量日益增加，国家之间的冲突和合作也开始更多地围绕能源展开。由于能源需求量的急剧增长和化石燃料的不可再生性，传统化石燃料日渐枯竭，已经不能满足经济发展的需求了。以中国为例：我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤炭在我我的能源结构中占有69%之高的比例。虽然我国拥有丰富的煤炭储量，但是经统计，就我国已探明的煤炭储量而言，仅可在再使用80年。而且这种以煤炭为主的能源结构，对我国的环境造成了不可估量的伤害。燃煤产生的硫化物和氮化物污染空气，形成酸雨，导致了巨大的经济损失，严重破坏了民众的身体健康。根据2010年的数据，我国的二氧化碳排放量已经跃居世界第一位，达到了8,240,958千顿。
针对这种情况，我国实行了可持续发展战略，开始开发新能源和可再生能源。由1981年联合国于肯尼亚首都内罗毕召开的新能源和可再生能源会议提出的新能源和可再生能源的含义可看出，新能源由如下特点：1)取之不尽，用之不竭，周而复始;2）清洁干净，不损生态，有利环保;3)分布广泛，密度较低，开发困难。
太阳能就为新能源的一种。太阳能是永不枯竭的清洁可再生能源，其具有分布地域广、安全无公害、可用时间长、蕴藏量巨大、无需开采和运输、利于保护生态平衡等特点。我国拥有十分丰富的太阳能资源，全国各地太阳年辐射总量为3340~84002/MJ m ,中值58522
/MJ m 。高值中心与低值中心分别是青藏高原和四川盆地。太阳年辐射总量为西部高于东部，南部低于北部。在北纬
30~
40地区为随纬度升高而增加。我国已经把太阳能利用作为后续能源战略中可再生能源的重要组成部分，并出台了一系列的政策指导性文件，鼓 励和支持太阳能转化研究和应用事业的发展。
太阳能利用主要可分为4大类：1）光热利用，2）太阳能
发电，3)光化利用，4）光生物利用。现在主要应用的的方向为前二者。而太阳能制冷即为这二者的利用体现。分别为光热转换，以热制冷，如光电制冷，热电制冷;光电转换，以电制冷,如吸收式制冷，除湿式制冷，喷射式制冷。光电转换成本较高，推广较为困难，而光热转换制冷较为便宜，应用广泛。吸收式制冷系统即为其中较成熟的一种。
1 吸收式制冷系统的发展
1.1太阳能吸收式制冷技术发展简述
太阳能吸收式制冷技术起源于20世纪30年代，当时由于技术不够成熟，效率低，价格高昂，商业利用价值较低，没有得到进一步的发展。等到了20世纪70年代，化石燃料由于工业化的迅速发展，被快速消耗，石油危机使人们的目光再一次投向了太阳能吸收式制冷技术。太阳能吸收式制冷具有使用可再生能源，耗电量低，不污染坏境的优点。但是就市场应用而言，与以电能或燃气为能源的空调相比，其初期投资较大，经济效益并不高。所以要使得太阳能吸附式制冷技术得到推广，就要降低其成本，例如：减少太阳能集热器的面积，提高集热效率，提高制冷的效率等等。由此取得了一些瞩目的成果，包括复合抛物面镜聚光集热器、真空管集热器的具有代表性的发明。
1.2太阳能吸收式制冷在我国的发展
太阳能吸收式制冷技术在我国的发展可以大致分成三个阶段：1）起步阶段，2）坚持阶段，3）使用阶段。
1）起步阶段
这个阶段的时间为70年代末到80年代初，在1974年，中东发生了石油危机，紧接着次年，我国太阳能领域的相关专家在陕西妄阳召开了全国太阳能会议。之后，许多科研机构，和相关高等院校都开始重视起太阳能的制冷的研究，投入了大量的人力和物力。在这个阶段，研究主要以小型氨水吸收式制冷机为主，也取得了较为丰硕的成果。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 ；北京师范学院1977 年研制成功1.52
m 干板型间歇式太阳能制冰机，每天可制冰6.8～8kg ；华中工学院研制了采光面积为1.52
m ，冰箱容积为70L ，以氨- 水为工质对的小型太
阳能制冷装置。这个阶段的研究为太阳能制冷技术的发展积累了宝贵的经验和大量实验数据。为我国的太阳能的利用打下了坚实基础。
2）坚持阶段
这个阶段为80年代中后期到90年代初期之间。在这个阶段，我国的太阳能制冷研究陷入了瓶颈。随着研究的深入，许多的问题短时间内无法得到解决，研究停滞。许多科研机构和单位由于短时间无法得到结果，纷纷放弃，只有少数单位依然坚持研究。我国的太阳能制冷研究一时进入了冬天。直到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1202
m ，制冷能力14kW ，空调面积为802
m 。采用了3 种中温集热器和两台日本生产的单级溴化锂吸收式制冷机。中国的太阳能制冷研究在寒冬中依然前行，等待着春天的来临。
3）实用阶段
这是在“九五”计划期间，当时的国家科委（即现在国家科技部）把“太阳能空调”列为了重点科技攻关项目。为太阳能制冷在中国的发展注入了新的活力，中国的太阳能制冷研究开始了融冰之旅，其中最著名的就是1998 年在广东省江门市建成的一套大型太阳能热水示范系统。它由中科院广州能源研究所和北京太阳能研究所承担建造，位于一栋24 层的综合大楼上，最终于1998年5月建成。该系统采用平板型集热器，为北京太阳能研究所自行研发，性能优良，经久耐用。建成后，太阳能集热器总采光面积5002
m ， 制冷容量100kW ，空调、采暖建筑面积6002
m 。
4）现阶段发展
现阶段的太阳能制冷研究大量运用计算机数值模拟，研究更加方便快捷，也取得了许多成果。大连理工大学的徐士鸣教授等对以空气为携热介质的开放式太阳能吸收式制冷系统特性就行了研究并取得了相关成果。广州能源研究所在太阳能空调系统一体化设计上做出了开创性的工作。在太阳能吸收式制冷系统蓄能技术方面，华中理工大学的舒明水教授有较多的研究。上海交通大学对一种太阳能燃气联合驱动的双效溴化锂吸收式空调进行了研究，它由王如竹、刘艳玲教授提出，为太阳能制冷的发展提供供了新思路。
2 吸收式制冷系统的工作原理
根据浓液的浓度与其温度和所受压力有关这一特性，发展出了吸收式制冷的基本理论。吸收式制冷系统的的工质为两种物质组成的二元溶液。由于这两种物质在同一压强条件下拥有不同的气化温度。所以在同一容器中由于蒸发的作用，溶液的浓度随温度发生变化。温度升高，低沸点物质蒸发，浓度上升，同时对气化物质吸收能力加强。气化物质经过循环后可被浓溶液吸收，溶液浓度下降，开始进行下一次循环。我们将高沸点的物质成分成为吸收剂，低沸点的物质成分称为制冷剂，在系统中循环制冷的就是制冷剂。由于是利用吸收剂质量分数的变化来完成制冷剂循环的，所以将之称为吸收式制冷。
2.1 吸收式制冷系统的设备
吸收式制冷系统主要有以下设备：蒸发器、冷凝器、节流阀、吸收器、发生器、溶液泵等。
发生器的作用是加热、释放制冷剂，太阳能的利用也是体现在这一部分。蒸发器是用来吸收制冷剂蒸汽的，也是整个吸收式制冷系统制冷的部分。另有溶液热交换器是为了是平衡能量的内部利用，提高效率。为溶液泵是起加压作用。
2.2 吸收式制冷系统的运行过程
作为工质的二元溶液在发生器中受到热媒水的加热（热媒水由太阳能集热器加热，不同的二元溶液需要不同的热媒水温度，太阳能集热器的加热温度也就有不同要求），溶液中作为制冷剂的部分不断气化，二元溶液的浓度不断提高，将浓液送入吸收器。制冷剂蒸汽进入冷凝器，由冷凝器中的冷却水降温冷凝，由于冷凝器中的温度较低压力较高，当将冷凝器内高压低温、冷凝液化的制冷剂经节流阀送入压力较低的蒸发器时，制冷剂急剧膨胀而气化，吸收大量蒸发器内冷媒水的热量，实现降温制冷的目的。之后低温的制冷剂蒸汽进入吸收器，被其中的浓溶液吸收，溶液浓度逐渐降低。经由循坏泵重新进入发生器，进入下一循环。来回往复，连续制冷。因离开发生器的浓溶液的温度较高，而离开吸收器的稀溶液的温度却相当低。浓溶液在未被冷却到与吸收器压力相对应的温度前不可能吸收水蒸气，同时稀溶液又必须加热到和发生器压力相对应的饱和温度才开始沸腾，因此通过一台溶液热交换器，使浓溶液和稀溶液在各自进入吸收器和发生器之前彼此进行热量交换，使稀溶液温度升高，浓溶液温度下降。
现在各种吸收式制冷系统的的运行原理都大同小异，他们之间的主要区别体现在所用吸收剂—制冷剂组合的不同。现在用于吸收式制冷机中的制冷剂大致可分为水系、氨系、乙醇系和氟里昂系四个大类，其中水系和氨系应用较为广泛。下文将详细介绍以溴化锂-水溶液做为工质的制冷系统。
3溴化锂吸收式制冷
3.1溴化锂以及溴化锂水溶液的特性
3.1.1溴化锂的物理和特性和化学特性
溴化锂（Lithium Bromide ）是有碱金属元素锂（Li ）和卤族元素（Br ）两种元素构成，熔点 550℃，沸点 1265℃，相对密度 3.464（25℃），溶解性:61g /100 mL (25℃)，性状为白色立方晶系结晶或粒状粉末。极易溶于水，溶解度为 254g/100ml 水（90℃）；溶于乙醇和乙醚，微溶于吡啶，可溶于甲醇、丙酮、乙二醇等有机溶剂。其在空气中化学性质稳定，无毒，无臭，
味微苦，易潮解。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。
3.1.2溴化锂水溶液的特性
溴化锂水溶液呈无色透明状，略有咸味，密度大于水，具有较大的粘稠度，加入铬酸锂后溶液呈淡黄色，对石蕊呈中性或微碱性。热的浓溶液能溶解纤维素。浓度随温度变化而变化。下面是溴化锂溶液的结晶曲线图，由图中曲线可知，溴化锂的质量浓度不宜超过66%，否则在运行中当溶液温度降低时将有结晶析出，破坏制冷机的正常运行。
3.2溴化锂吸收式制冷机的主要特点
3.2.1溴化锂吸收式制冷机的优点
1）利用热能为动力，特别是可利用低位势热能
2）整个机组的运动部件只有屏蔽泵，运行安静，电能消耗低。
3）由于溴化锂溶液的无毒无害，有利于环保，安全性也有保障。
4）机组内部为负压，无高压爆炸的风险，安全可靠。
5）可以再较广的负荷内进行制冷量的调节，运行灵活。
6）只要热媒水温度，冷媒水出口温度和冷无水温度符合要求，那么，系统能够很好的适应环境的变化。
3.2.2溴化锂吸收式制冷机的缺点
1）溴化锂水溶液对黑色金属和紫铜等材料有强烈的腐蚀性，因腐蚀而产生的不凝性气体对装置的制冷量影响很大。并且严重缩短机组的使用寿命。
2）因机组内部呈负压，所以为了防止漏气，对机组的气密性要求较高，这对制造工艺提出了较高要求，并且相对提高了制造成本。
3）由前面的溴化锂溶液结晶曲线不难看出，当溶液的浓度过高，或温度过低是，易发生结晶。浓度可通过人工的控制，但温度的影响却限制了溴化锂制冷机组的制冷温度。
3.2.3对于溴化锂吸收式制冷机组不足的一般解决措施
1）对于溴化锂溶液的腐蚀性，一般是在溶液中加入缓蚀剂。不超过120C
时，一般加入0.3%的珞酸锂和0.2%的氢氧化锂。高于120C
时，可加入0.001%~0,1%的氧化铅，或0.2%的三氧化二锑以0.1%的铌酸钾。
2）因机组负压，向内漏气，故需加装抽气措施，
3）溴化锂溶液的结晶一般发生在溶液换热器内，可在其中加装浓溶液溢流管，可防止结晶。
3.3 多级溴化锂吸收式制冷系统
溴化锂吸收式制冷系统可分为单级，两级以及三级吸收式制冷。本文第一张图片所示系统即为担级吸收式制冷系统。前面所诉运行原理也是以单级系统为例。而两级以及三级吸收式制冷系统与单级吸收式制冷系统的区别主要体现在，两级系统设置了第二级发生器，三级系统设置了二级，三级发生器。溴化锂水溶液在第一发生器中发生，溴化锂溶液浓度上升，将此浓溶液与凝结水在换热器中换热减温，将减温后的溴化锂溶液送入第二发生器，被来自第一发生器的高温制冷剂水蒸汽再次加热，进行二次发生，溶液浓度进一步提高，将这些浓液送入吸收器，将产生的制冷剂水蒸汽排入冷凝器，进行如单级吸收式制冷系统同样的循环。三级系统与此相似，不再赘述。这两种运用形式是为了充分利用高温热源而提出的。
单级溴化锂吸收式制冷系统的发生温度一般为80-100C
之间，在这个温度范围内具有较高的COP（制冷机的性能系数），一般为0.7左右，这个数值是较低的。由于对发生温度要求较低，所以可采用平板型集热器，它的集热温度一般在100C
以下。单机溴化锂吸收式系统所需的加热功率为三者最高，达到1.43kw，所以所需集热器面积也最大，达7.482
m.
两级溴化锂吸收式制冷系统和三级溴化锂吸收式制冷系统
的发生温度可分别达130
C
和220C 。为达到这一温度，通常
采用真空管集热器和聚光型集热器。由于提高了热源温度，所以这二者的COP 分别可达1.2和1.7。但是其所需的加热功率分别减少为0.83kw 和0.59kw ，所需集热器面积减少为5.072
m 和4.492
m 。
4 结论
太阳能吸收式制冷系统现在已经在世界上有了运用，但是离大规模商业化运用还有段距离。现在主要受制与太阳能集热器的成本过高，系统的制冷效率比不上电驱动和燃气驱动的制冷系统，系统的体积也过于庞大。但是太阳能的利用时以后能源发展的必然趋势，而太阳能制冷又是其中的重要组成部分，
所以太阳能制冷在将来必定有着广阔的发展空间。
[参考文献]
【1】罗运俊，何梓年，王长贵编著 太阳能利用技术 化学工业出版社
【2】谢文滔 太阳能吸收式制冷系统研究 哈尔滨工程大学硕士
学位论文
【3】刘涛 太阳能制冷技术在溴化锂吸收式制冷机中的应用与研究 《制冷与空调》 2007年第2期
SOLAR LITHIUM BROMIDE ABSORPTION REFRIGERATION SYSTEM
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Abstract ：With the gradual depletion of fossil fuels, countries have begun to study new energy and renewable energy. Solar energy is a new energy, and solar cooling is an important part of solar energy utilization. This paper introduces a lithium bromide solution as the cycle working fluid absorption refrigeration system, the nature of the aqueous solution of lithium bromide gave a brief introduction on the advantages and disadvantages of solar energy lithium bromide absorption refrigeration system are analyzed, and three single-stage two-stage solar aqueous lithium bromide absorption refrigeration systems were compared, hoping to make the reader through the text of the solar lithium bromide absorption refrigeration have a general understanding. Keyword:New Energy;Solar,LiBr;Absorption refrigeration
太阳能固体吸附式制冷空调原理及前景
太阳能固体吸附式制冷空调原理及前景 一.前言 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，另一方面，大范围地使用传统制冷方式已经给环境造成了极大的破坏。首先是臭氧层空洞问题。传统制冷机广泛采用氯氟烃类制冷剂简称CFC，HCFC，它们会催化分解臭氧，削弱对紫外线的阻挡，威胁人类健康；其次，每年常规高能耗的制冷需求占用国家电力消耗的比例迅速增加，引起电力紧张，各地兴建各类发电站，火力占主要，大量烧煤增排CO2增强温室效应，引起全球升温；再次，能源短缺已然成为世界性的问题，普通空调器的普及显然是不利与于能源节约的，近几年来夏季我国各地特别是沿海停电现象严重，拉电限电十分普遍。 基于以上的问题，人们已经逐渐认识到可持续发展的重要性，同时也积极开发对能源有效利用和保护环境的新技术。太阳能固体吸附式制冷技术作为一种以太阳能为能源并且对环境无破坏作用的新型技术备受关注。 国外于二十世纪六七十年代就开始了对吸附式循环的研究。国内的研究开始于八十年代初，严爱珍等人曾在1982年对吸附式制冷作过研究，使用的工质是沸石分子筛-水和沸石分子筛-乙醇。1992年巴黎国际吸附式制冷会议带动了该技术的研究，在接下来的国际会议上均有上百篇论文发表，该项技术得到不断发展。 二. 工作原理 固体吸附式制冷技术的原理包括吸附和脱附两个过程。 1.脱附. 左图是脱附过程的简单模型图。吸附床 内充满了吸附剂，吸附有制冷剂，冷凝 器与冷却系统相连，一般冷却介质为水。 工作时，太阳能集热器对吸附床加热， 制冷剂获得能量克服吸附剂的吸引力从 吸附剂表面脱附，进入右边管道，系统 压力增加，C1导通，C2关闭。当压力与 冷凝器中对应温度下的饱和压力相等 时，制冷剂开始液化冷凝，最终制冷剂 凝结在蒸发器中，脱附过程结束。在这个过程中，太阳能集热器供能Q1，冷凝器放热Q4由冷却水排除到系统之外。 2.吸附. 右图是吸附过程的简单模型图。冷却系统对吸附 床进行冷却，温度下降，吸附剂开始吸附制冷剂， 左边管道内压力降低，C2导通，C1关闭，蒸发 器中的制冷剂因压力瞬间降低而蒸发吸热，达到 制冷效果，制冷剂达到吸附床，吸附过程结束。 在此过程中，吸附床放热Q2，被冷却水排除到 系统之外，蒸发器从环境中吸收Q3的热量。 以上只是最简单的模型图，由上可知单台吸 附床工作时制冷是间歇式的，不能连续制冷，要达到连续制冷的效果，必须使用两台或两台以上的吸附床，交错运行，制冷的循环就连续了。 三. 优点和缺点
太阳能空调系统构造及工作原理
太阳能空调系统构造及工作原理 时间:2009-01-06 18:52来源: 作者: 点击:236次 核心提示: 热管式空调制冷系统由集热器、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 热管式空调制冷系统由集热器、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。 4、性能分析 集热器是利用制冷的关键部件，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。采用热管作为集热管，具有较高的经济性和实用性。 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
溴化锂吸收式制冷机的工作原理最详细的讲解
溴化锂吸收式制冷机的工作原理是： https://www.wendangku.net/doc/7a11705455.html,/showProduct.asp?f_id=737 冷水在蒸发器内被来自冷凝器减压节流后的低温冷剂水冷却，冷剂水自身吸收冷水热量后蒸发，成为冷剂蒸汽，进入吸收器内，被浓溶液吸收，浓溶液变成稀溶液。吸收器里的稀溶液，由溶液泵送往热交换器、热回收器后温度升高，最后进入再生器，在再生器中稀溶液被加热，成为最终浓溶液。浓溶液流经热交换器，温度被降低，进入吸收器，滴淋在冷却水管上，吸收来自蒸发器的冷剂蒸汽，成为稀溶液。另一方面，在再生器内，外部高温水加热溴化锂溶液后产生的水蒸汽，进入冷凝器被冷却，经减压节流，变成低温冷剂水，进入蒸发器，滴淋在冷水管上，冷却进入蒸发器的冷水。该系统由两组再生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、热交换器、溶液泵及热回收器组成，并且依靠热源水、冷水的串联将这两组系统有机地结合在一起，通过对高温侧、低温侧溶液循环量和制冷量的最佳分配，实现温度、压力、浓度等参数在两个循环之间的优化配置，并且最大限度的利用热源水的热量，使热水温度可降到66℃。以上循环如此反复进行，最终达到制取低温冷水的目的。 溴化锂吸收式制冷机以水为制冷剂，溴化锂水溶液为吸收剂，制取0℃以上的低温水，多用于空调系统。 溴化锂的性质与食盐相似，属盐类。它的沸点为1265℃，故在一般的高温下对溴化锂水溶液加热时，可以认为仅产生水蒸气，整个系统中没有精馏设备，因而系统更加简单。溴化锂具有极强的吸水性，但溴化锂在水中的溶解度是随温度的降低而降低的，溶液的浓度不宜超过66％，否则运行中，当溶液温度降低时，将有溴化锂结晶析出的危险性，破坏循环的正常运行。溴化锂水溶液的水蒸气分压，比同温度下纯水的饱和蒸汽压小得多，故在相同压力下，溴化锂水溶液具有吸收温度比它低得多的水蒸气的能力，这是溴化锂吸收式制冷机的机理之一。 工作原理与循环 溶液的蒸气压力是对平衡状态而言的。如果蒸气压力为0.85kPa的溴化锂溶液与具有1kPa 压力（7℃）的水蒸气接触，蒸气和液体不处于平衡状态，此时溶液具有吸收水蒸气的能力，直到水蒸气的压力降低到稍高于0.85kPa（例如：0.87kPa）为止。 图1 吸收制冷的原理
太阳能吸收式制冷原理和特点
太阳能吸收式制冷原理和特点 太阳能吸收式制冷是利用溶液浓度的变化来获取冷量的装置，即制冷剂在一定压力下蒸发吸热。再利用吸收剂吸收制冷剂蒸汽。自蒸发器出来的低压蒸汽进入吸收器并被吸收剂强烈吸收，吸收过程中放出的热量被冷却水带走，形成的浓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吸收器完成一个循环。它相当于用吸收器和发生器代替压缩机，消耗的是热能。热源可以利用太阳能、低压蒸汽、热水、燃气等多种形式。 吸收式制冷系统的特点与所使用的制冷剂有关。常用于吸收式制冷机中的制冷剂大致可分为水系、氨系、乙醇系和氟里昂系四个大类。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LiBr吸收式制冷机依然存在的易结晶、腐蚀性强及蒸发温度只能在零度以上等缺陷。氨系工质对中包括了最为古老的氨水工质对和近期开始受重视的以甲氨为制冷剂的工质对，由于氨水工质对具有互溶极强、液氨蒸发潜热大等优点，它至今仍被广泛用于各类吸收式制冷机。人们对氨水工质对的研究主要是针对它的一些致命的缺陷，如：COP较溴化锂小、工作压力高、具有一定的危险性、有毒、氨和水之间沸点相差不够大、需要精馏等。吸收式空调采用溴化锂或氨水 制冷机方案，虽然技术相对成熟，但系统成本比压缩式高，主要用于大型空调，如中央空调等。 太阳能吸收式制冷的研究现状及发展 太阳能吸收式制冷是最早发展起来的，起源于1932年，但因成本高，效率低，没什么商业价值。后来随着科技的进步，吸收式制冷研究逐渐得到了发展。由于1992年世界性能源危机的影响，吸收制冷受到了发达国家的重视，吸收式制冷产业也得到了普及和发展。 太阳能吸收式制冷由于利用太阳能，所以其发生温度低，即便采用特殊的集热器，也只有100℃多一些。因此，其制冷循环方式都是采用单效方式。再细分下去，有单效单级和单效双级两种。迄今为止，国外的太阳能制冷空调系统通常都采用热水型单级吸收式溴化锂制冷机。该类制冷机在热源温度足够高及冷却水温度比较低的场合，性能良好：若热源温度降低而冷却水温度较高，它的效率将大大下降，甚至不能正常制冷。因此国外太阳能空调制冷系统普遍采用高温运行的方式，有的甚至在120℃一13O℃下运行，需要采用聚光式集热器，这就影响了太阳能制冷空调的推广使用。单级吸收式制冷机还有一个很大的缺点，就是热源的可利用温差小，一般只有6℃一8℃，为了适应低温余热 和太阳能的利用，W．B．Ma等人对双级溴化锂一水吸收式制冷机进行了理论分析和初步的实验研究，指出双级溴化锂一水吸收式制冷机可有效利用太阳能，有着广阔的市场前景。这种新型的两级吸收式制冷机有两个显著的特点： 一是所要求的热源温度低，在75℃到85℃之间都可运行，当冷凝水温为32℃时，COP 值可达到0.38； 二是热源的可利用温差大，热源出口温度低至64℃时。此系统对热源温度有较宽的适应范围，有利于制冷机在较低的太阳辐射强度和不稳定的太阳能输入情况下，适应其引起的温度波动，实现稳定的运行。 陈滢等人提出了一种新型的单效双级吸收式制冷循环，该循环采用增大热源温差的思路，增加了一个发生器和一个换热器。模拟计算表明，其COP值可达到O．42—0．62之间，
燃气炉与太阳能联合采暖和制冷系统
燃气炉与太阳能联合采暖和制冷系统
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二书 1 燃气炉与太阳能联合热水系统：不论是冬季采暖，夏季制冷，还是直接为用户提供热水，利用的都是燃气炉与太阳能联合系统生产的热水。 2 燃气炉与太阳能联合采暖系统，采暖系统设计的思路是：首先用太阳能集热器产生的热水来采暖，当水温不足（或者水量不够）时，再启动燃气炉，加热已经过太阳能集热器加热过的水，以满足采暖的要求。 太阳能部分的工作情况：当T b达到要求的温度，而且Ts超过了回流温度, 在采暖部分进行换热之前，太阳能部分的三通阀由底部盘管转向散热器, 了保证Tb要求之外，三通阀将优先考虑转向保证热水供应的方向。 燃气炉工作情况：在采暖完成以后，当温度计显示温度过低时，燃气炉开始工作，直到蓄热箱顶部的换热器的水温，Tt达到预定值为止。 3,燃气炉与太阳能联合制冷系统：制冷系统主要由燃气炉与太阳能联合（参照图1）热水系统，吸收式制冷机和中央空调系统组成。 燃气炉与太阳能联合采暖和制冷系统 技术领域背景技术发明内容 ㈠燃气炉与太阳能联合热水系统
不论是冬季采暖，夏季制冷，还是直接为用户提供热水，利用的都是燃气炉与太阳能联合系统生产的热水。联合热水系统如图1所示，其工作情况如下。 I' jl 1 ,|￥ 』1 11 1-I LI' 1-1太阳能加热系统的工作原理：太阳能加热系统可以直接给用户提供 热水。当太阳能加热系统提供热水的水量和水温能满足要求时，就不需要启动燃气炉加热系统。太阳能加热系统也可以加热蓄热箱里的水，当平板集热器探测器的温度T s高于蓄热箱底部探测器的温度T b时，太阳能系统循环泵被 打开，此时平板集热器的热水通过蓄热箱低部的盘管换热器给蓄热箱加热。 太阳能加热系统还能为燃气加热炉的进水加热，提高燃气加热炉的进水温度, 节省燃料。 1-2 燃气炉加热系统的工作原理：当位于蓄热箱顶部的温度计显示的温 度(T S )较低，不能满足用户的要求时，燃气炉的三通阀由供热水部分转向顶 部盘管，燃气炉水泵起动，燃烧器点燃，蓄热箱顶部的盘管换热器给蓄热箱加热，一旦蓄热箱中的热水温度达到了要求，温度控制器将把三通阀转向热水供应，另外，还可从蓄热箱取水，经燃气炉加热后直接供应给用户。 UI II 1 [| 'h |[1 1,|[-1'
吸收式制冷分析
第七章 吸收式制冷 吸收式制冷是液体气化制冷的另一种形式，它和蒸气压缩式制冷一样，是利用液态制冷剂在低温低压下气化以达到制冷目的的。所不同的是：蒸气压缩式制冷是靠消耗机械功（或电能）使热量从低温物体向高温物体转移，而吸收式制冷则依靠消耗热能来完成这种非自发过程。 第一节 吸收式制冷的基本原理 一、基本原理 对于吸收剂循环而言，可以将吸收器、发生器和溶液泵看作是一个“热力压缩机”，吸收器相当于压缩机的吸入侧，发生器相当于压缩机的压出侧。吸收剂可视为将已产生制冷效应的制冷剂蒸气从循环的低压侧输送到高压侧的运载液体。 二、吸收式制冷机的热力系数 蒸气压缩式制冷机用制冷系数ε评价其经济性，由于吸收式制冷机所消耗的能量主要是热能，故常以“热力系数”作为其经济性评价指标。热力系数ζ是吸收式制冷机所获得的制冷量0φ与消耗的热量g φ之比。 g φζφ= (7-1) 图7-1 吸收式与蒸气压缩式制冷循环的比较 （a ）蒸气压缩式制冷循环 （b ）吸收式制冷循环 (b ) (a )
0g a k e P φφφφφ++=+= (7-2) 00g e S S S S ?=?+?+?≥ (7-3) 0g e g e S T T T φφφ?=- - + ≥ (7-4) g e e g g T T T T P T T φφ--≥- (7-5) ) () (000T T T T T T e g e g g --≤ =φφζ (7-6) 最大热力系数ζmax 为 c c 0 max εηζ=--= T T T T T T e g e g (7-6a) 热力系数ζ与最大热力系数ζmax 之比称为热力完善度ηa ，即 max a ζηζ= (7-7) 第二节 二元溶液的特性 一、二元溶液的基本特性 B A v v V )1(1ξξ-+= (7-8) 两种液体混合前的比焓 k 蒸发器冷媒 环境 发生器热媒 图7-2 吸收式制冷系统与外界 的能量交换 图7-3 可逆吸收式制冷循环
太阳能吸收式制冷
太阳能溴化锂吸收式制冷系统 dsdf （fee ） 摘要：随着化石燃料的逐渐耗尽，各国都开始着手研究新能源和可再生能源。太阳能是新能源的一种，而太阳能制冷是太阳能利用的重要组成部分。该文主要介绍了以溴化锂水溶液作为循环工质的吸收式制冷系统，对溴化锂水溶液的性质作了简要介绍，对太阳能溴化锂吸收式制冷系统的优缺点作了分析，并对单级 双级 三级太阳能溴化锂水溶液吸收式制冷系统作了对比，希望通过该文能使读者对太阳能溴化锂吸收式制冷有一个大致了解。 关键字：新能源 太阳能 溴化锂 吸收式制冷 0 引言 从人类点燃的第一把火算起，人类对能源利用的历史已经有几十万年了。能源，是人类文明以及物质社会发展的原动力和基石。随着机械文明的发展，现今世界对能源的需求量日益增加，国家之间的冲突和合作也开始更多地围绕能源展开。由于能源需求量的急剧增长和化石燃料的不可再生性，传统化石燃料日渐枯竭，已经不能满足经济发展的需求了。以中国为例：我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤炭在我我的能源结构中占有69%之高的比例。虽然我国拥有丰富的煤炭储量，但是经统计，就我国已探明的煤炭储量而言，仅可在再使用80年。而且这种以煤炭为主的能源结构，对我国的环境造成了不可估量的伤害。燃煤产生的硫化物和氮化物污染空气，形成酸雨，导致了巨大的经济损失，严重破坏了民众的身体健康。根据2010年的数据，我国的二氧化碳排放量已经跃居世界第一位，达到了8,240,958千顿。 针对这种情况，我国实行了可持续发展战略，开始开发新能源和可再生能源。由1981年联合国于肯尼亚首都内罗毕召开的新能源和可再生能源会议提出的新能源和可再生能源的含义可看出，新能源由如下特点：1)取之不尽，用之不竭，周而复始;2）清洁干净，不损生态，有利环保;3)分布广泛，密度较低，开发困难。 太阳能就为新能源的一种。太阳能是永不枯竭的清洁可再生能源，其具有分布地域广、安全无公害、可用时间长、蕴藏量巨大、无需开采和运输、利于保护生态平衡等特点。我国拥有十分丰富的太阳能资源，全国各地太阳年辐射总量为3340~84002/MJ m ,中值58522 /MJ m 。高值中心与低值中心分别是青藏高原和四川盆地。太阳年辐射总量为西部高于东部，南部低于北部。在北纬 30~ 40地区为随纬度升高而增加。我国已经把太阳能利用作为后续能源战略中可再生能源的重要组成部分，并出台了一系列的政策指导性文件，鼓 励和支持太阳能转化研究和应用事业的发展。 太阳能利用主要可分为4大类：1）光热利用，2）太阳能 发电，3)光化利用，4）光生物利用。现在主要应用的的方向为前二者。而太阳能制冷即为这二者的利用体现。分别为光热转换，以热制冷，如光电制冷，热电制冷;光电转换，以电制冷,如吸收式制冷，除湿式制冷，喷射式制冷。光电转换成本较高，推广较为困难，而光热转换制冷较为便宜，应用广泛。吸收式制冷系统即为其中较成熟的一种。 1 吸收式制冷系统的发展 1.1太阳能吸收式制冷技术发展简述 太阳能吸收式制冷技术起源于20世纪30年代，当时由于技术不够成熟，效率低，价格高昂，商业利用价值较低，没有得到进一步的发展。等到了20世纪70年代，化石燃料由于工业化的迅速发展，被快速消耗，石油危机使人们的目光再一次投向了太阳能吸收式制冷技术。太阳能吸收式制冷具有使用可再生能源，耗电量低，不污染坏境的优点。但是就市场应用而言，与以电能或燃气为能源的空调相比，其初期投资较大，经济效益并不高。所以要使得太阳能吸附式制冷技术得到推广，就要降低其成本，例如：减少太阳能集热器的面积，提高集热效率，提高制冷的效率等等。由此取得了一些瞩目的成果，包括复合抛物面镜聚光集热器、真空管集热器的具有代表性的发明。 1.2太阳能吸收式制冷在我国的发展 太阳能吸收式制冷技术在我国的发展可以大致分成三个阶段：1）起步阶段，2）坚持阶段，3）使用阶段。 1）起步阶段 这个阶段的时间为70年代末到80年代初，在1974年，中东发生了石油危机，紧接着次年，我国太阳能领域的相关专家在陕西妄阳召开了全国太阳能会议。之后，许多科研机构，和相关高等院校都开始重视起太阳能的制冷的研究，投入了大量的人力和物力。在这个阶段，研究主要以小型氨水吸收式制冷机为主，也取得了较为丰硕的成果。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 ；北京师范学院1977 年研制成功1.52 m 干板型间歇式太阳能制冰机，每天可制冰6.8～8kg ；华中工学院研制了采光面积为1.52 m ，冰箱容积为70L ，以氨- 水为工质对的小型太
太阳能吸收式制冷原理和特点
太阳能吸收式制冷原理和特点 置，即制冷剂在一定压力下蒸发吸热。再利用吸收剂吸收制冷剂蒸汽。自蒸发器出来的低压蒸汽进入吸收器并被吸收剂强烈吸收，吸收过程中放出的热量被冷却水带走，形成的浓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吸收器完成一个循环。它相当于用吸收器和发生器代替压缩机，消耗的是热能。热源可以利用太阳能、低压蒸汽、热水、燃气等多种形式。 吸收式制冷系统的特点与所使用的制冷剂有关。常用于吸收式制冷机中的制冷剂大致可分为水系、氨系、乙醇系和氟里昂系四个大类。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LiBr吸收式制冷机依然存在的易结晶、腐蚀性强及蒸发温度只能在零度以上等缺陷。氨系工质对中包括了最为古老的氨水工质对和近期开始受重视的以甲氨为制冷剂的工质对，由于氨水工质对具有互溶极强、液氨蒸发潜热大等优点，它至今仍被广泛用于各类吸收式制冷机。人们对氨水工质对的研究主要是针对它的一些致命的缺陷，如：COP较溴化锂小、工作压力高、具有一定的危险性、有毒、氨和水之间沸点相差不够大、需要精馏等。吸收式空调采用溴化锂或氨水制冷机方案，虽然技术相对成熟，但系统成本比压缩式高，主要用于大型空调，如中央空调等。 太阳能吸收式制冷的研究现状及发展 太阳能吸收式制冷是最早发展起来的，起源于1932年，但因成本
高，效率低，没什么商业价值。后来随着科技的进步，吸收式制冷研究逐渐得到了发展。由于1992年世界性能源危机的影响，吸收制冷受到了发达国家的重视，吸收式制冷产业也得到了普及和发展。 太阳能吸收式制冷由于利用太阳能，所以其发生温度低，即便采用特殊的集热器，也只有100℃多一些。因此，其制冷循环方式都是采用单效方式。再细分下去，有单效单级和单效双级两种。迄今为止，国外的太阳能制冷空调系统通常都采用热水型单级吸收式溴化锂制冷机。该类制冷机在热源温度足够高及冷却水温度比较低的场合，性能良好：若热源温度降低而冷却水温度较高，它的效率将大大下降，甚至不能正常制冷。因此国外太阳能空调制冷系统普遍采用高温运行的方式，有的甚至在120℃一13O℃下运行，需要采用聚光式集热器，这就影响了太阳能制冷空调的推广使用。单级吸收式制冷机还有一个很大的缺点，就是热源的可利用温差小，一般只有6℃一8℃，为了适应低温余热和太阳能的利用，W．B．Ma等人对双级溴化锂一水吸收式制冷机进行了理论分析和初步的实验研究，指出双级溴化锂一水吸收式制冷机可有效利用太阳能，有着广阔的市场前景。这种新型的两级吸收式制冷机有两个显著的特点： 一是所要求的热源温度低，在75℃到85℃之间都可运行，当冷凝水温为32℃时，COP值可达到0.38； 二是热源的可利用温差大，热源出口温度低至64℃时。此系统对热源温度有较宽的适应范围，有利于制冷机在较低的太阳辐射强度和不稳定的太阳能输入情况下，适应其引起的温度波动，实现稳定的运行。
太阳能制冷技术的原理与应用和吸附式制冷的比较
太阳能制冷技术的原理与应用 摘要：太阳能制冷主要有光—电转换和光—热转换两种方式，本文主要介绍了光—热转换中的三种主要方式：太阳能吸收式、吸附式和喷射式制冷技术，以及太阳能制冷技术在生产生活中的应用。 关键词：太阳能制冷；吸收式；吸附式；喷射式；应用 Abstract: The main light solar cooling - power conversion and light - heat transfer in two ways, this paper describes the light - heat transfer in three main ways: solar absorption, adsorption, and jet cooling technology, and solar cooling technology production life of the application. Key words: solar cooling; absorption; adsorption; jet; application 1 引言 太阳能是一种取之不经用之不竭的清洁、可再生绿色能源，合理利用太阳能可以有效缓解能源紧张的问题。我们熟悉的有太阳能发电、太阳灶、太阳能热水器，特别是太阳能热水器，经年来发展很快，但这种利用太阳能的方式与大自然的规律并不完全一致。当太阳辐射强、气温高的时候，人们更需要的是空调降温而不是热水，这种情况在我国南方地区尤为突出。如果可以用太阳能制冷，就可以既给人们带来舒适，又节约了能源。利用太阳能制冷是太阳能应用的一个重要方面，是一个极具发展前景的领域，也是当今制冷界技术研究的热点之一。军用、航空、气象、沿海岛屿、远洋捕捞等领域对太阳能制冷有着迫切的需要。 太阳能制冷从能量装换角度可以分为两种,第一种是太阳能光电转换制冷，是利用光伏转换装置将太阳能转换成电能后，再用于驱动普通蒸气压缩式制冷系统或半导体制冷系统实现制冷的方法，即光电半导体制冷和光电压缩式制冷，可以看做是太阳能发电的拓展，这种方法的优点是可采用技术成熟且效率高的蒸汽压缩式制冷技术，其小型制冷机在日照好又缺少电力设施的一些国家和地区已得到应用。其关键是光电转换技术，必须采用光电转换接收器，即光电池。太阳能电池接受阳光直接产生电力，目前效率较低，而光电板、蓄电器和逆变器等成本却很高。在目前太阳能电池成本较高的情况下，对于相同的制冷功率，太阳能光电转换制冷系统的成本要比太阳能光热转换制冷系统的成本高出许多倍，目前尚难推广应用。第二种是太阳能光热转换制冷，首先是将太阳能
溴化锂吸收式制冷原理
溴化锂吸收式制冷原理 溴化锂吸收式制冷机以水为制冷剂，溴化锂水溶液为吸收剂，制取0℃以上的低温水，多用于空调系统。 溴化锂的性质与食盐相似，属盐类。它的沸点为1265℃，故在一般的高温下对溴化锂水溶液加热时，可以认为仅产生水蒸气，整个系统中没有精馏设备，因而系统更加简单。溴化锂具有极强的吸水性，但溴化锂在水中的溶解度是随温度的降低而降低的，溶液的浓度不宜超过66％，否则运行中，当溶液温度降低时，将有溴化锂结晶析出的危险性，破坏循环的正常运行。溴化锂水溶液的水蒸气分压，比同温度下纯水的饱和蒸汽压小得多，故在相同压力下，溴化锂水溶液具有吸收温度比它低得多的水蒸气的能力，这是溴化锂吸收式制冷机的机理之一。 溴化锂吸收式制冷原理同蒸汽压缩式制冷原理有相同之处，都是利用液态制冷剂在低温、低压条件下，蒸发、气化吸收载冷剂(冷水)的热负荷，产生制冷效应。所不同的是，溴化锂吸收式制冷是利用“溴化 锂一水”组成的二元溶液为工质对，完成制冷循环的。 在溴化锂吸收式制冷机内循环的二元工质对中，水是制冷剂。在真空(绝对压力：870Pa)状态下蒸发，具有较低的蒸发温度(5℃)，从而吸收载冷剂热负荷，使之温度降低，源源不断地输出低温冷水。 工质对中溴化锂水溶液则是吸收剂，可在常温和低温下强烈地吸收水蒸气，但在高温下又能将其吸收的水分释放出来。制冷剂在二元溶液工质对中，不断地被吸收或释放出来。吸收与释放周而复始，不断循环，因此，蒸发制冷循环也连续不断。制冷过程所需的热能可为蒸汽，也可利用废热，废汽，以及地下热水(75'C以上)。在燃油或天然气充足的地方，还可采用直燃型溴化锂吸收式制冷机制取低温水。这 些特征充分表现出溴化锂吸收式制冷机良好的经济性能，促进了溴化锂吸收式制冷机的发展。 因为溴化锂吸收式制冷机的制冷剂是水，制冷温度只能在o℃以上，一般不低于5℃，故溴化锂吸收式制冷机多用于空气调节工程作低温冷源，特别适用于大、中型空调工程中使用。溴化锂吸收式制冷机在某些生产工艺中也可用作低温冷却水。 第一节吸收式制冷的基本原理 一、吸收式制冷机基本工作原理 从热力学原理知道，任何液体工质在由液态向气态转化过程必然向周围吸收热量。在汽化时会吸收汽化热。水在一定压力下汽化，而又必然是相应的温度。而且汽化压力愈低，汽化温度也愈低。如一个大气压下水的汽化温度为100~C，而在o．05大气压时汽化温度为33℃等。如果我们能创造一个 压力很低的条件，让水在这个压力条件下汽化吸热，就可以得到相应的低温。 一定温度和浓度的溴化锂溶液的饱和压力比同温度的水的饱和蒸汽压力低得多。由于溴化锂溶液和水之间存在蒸汽压力差，溴化锂溶液即吸收水的蒸汽，使水的蒸汽压力降低，水则进一步蒸发并吸收热量，而使本身的温度降低到对应的较低蒸汽压力的蒸发温度，从而实现制冷。 蒸汽压缩式制冷机的工作循环由压缩、冷凝、节流、蒸发四个基本过程组成。吸收式制冷机的基本工作过程实际上也是这四个过程，不过在压缩过程中，蒸汽不是利用压缩机的机械压缩，而是使用另一种方法完成的。如图2—1所示，由蒸发器出来的低压制冷剂蒸汽先进人吸收器，成在吸收器中用一种液态吸收剂来吸收，以维持蒸发器内的低压，在吸收的过程中要放出大量的溶解热。热量由管内冷却水或其他冷却介质带走，然后用溶液泵将这一由吸收剂与制冷剂混合而成的溶液送人发生器。溶液在发
太阳能空调系统的特点及应用
太阳能空调系统的特点及应用 发表时间：2018-07-05T14:31:15.610Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第5期作者：李亮 [导读] 太阳能空调系统的应用还不是很广泛，相信在不远的将来，太阳能空调系统势必在建筑领域发挥更大的作用。 中铁第四勘察设计院集团有限公司 摘要：太阳能是清洁可再生能源，将其应用到空调系统中可大大降低建筑能耗，减少对环境的污染，符合可持续发展战略，具有良好的社会效益。太阳能空调系统构成复杂，设备投资较高，但运行费用低，具有较好的经济效益。本文从工作原理、系统组成等方面简要论述了太阳能空调系统。 关键词：太阳能可再生能源建筑能耗可持续发展战略太阳能空调系统经济效益 0 引言 太阳能储量丰富，清洁安全，是一种很好的自然能源，是未来人类首选的能源之一。从70年代后期开始，太阳能利用技术迅速发展，太阳能空调技术也随之出现。我国每年日照时间约在2000—3300h，平均每年总辐射能量约在300-800MJ/m2（1）。在一天中太阳辐射最强的时候也是空调负荷基本达到最大的时候，所以用太阳能驱动空调可以很好的满足制冷需求。研究发现，夏季太阳辐射越强、天气越热，建筑负荷越大，太阳能空调的制冷效果越好。而采用太阳能作为主要驱动能源、采用氨或水或其它自然物质作为工质的太阳能制冷与太阳能直接供暖技术正是符合节能和环保要求的技术。一方面使用太阳能驱动制冷空调装置以及采暖装置，可以节省对常规能源的消耗，也减轻了采用常规能源带来的对环境的压力；另一方面，采用对环境友好的工质，也消除了由于采用氟利昂等人工合成工质而引发的对地球温室效应的加剧和对大气臭氧层的破坏。 1 太阳能空调系统的种类 按照太阳能负担全部热源的份额来进行分类，太阳能空调系统可以分为两大类：辅助太阳能空调系统和完全太阳能空调系统（2）。辅助太阳能空调系统是太阳能集热装置仅提供整个系统所需要的驱动(或再生)热的一部分，余下部份由辅助热源提供；完全太阳能空调系统则是由太阳能集热装置提供整个系统所需要的全部驱动(或再生)热，没有任何辅助热源或辅助供冷装置。考虑到系统的综合效率，不同的太阳能集热器需要与不同类型的制冷机组进行组合。形成了五种组合方式：(1)吸收式制冷机+真空管式集热器；(2)吸附式制冷机+真空管式集热器；(3)吸附式制冷机+平板式集热器；(4)除湿冷却装置+平板式集热器；(5)除湿冷却装置+空气式集热器。太阳能空调系统一般采用吸收式制冷机+真空管式集热器的组合方式，本文着重介绍太阳能太阳能吸收式制冷空调系统。 2 太阳能吸收式制冷空调系统组成 太阳能空调系统主要由吸收式冷水机组、太阳能集热器、贮热水箱、辅助热源、循环水泵及末端装置等构成，如图1所示。 图1 太阳能空调系统图（3） （1）吸收式冷水机组。吸收式冷水机组型式很多，太阳能吸收式制冷系统中多采用热水型。根据热水温度不同又分为单效型和双效型，双效型的制冷效率高于单效型，但其热源温度也较高。目前，玻璃真空管集热器集水温度一般为70～95℃，因此吸收式冷水机组一般采用单效热水型溴化锂冷水机组。机组容量应依据最大空调负荷选取。 （2）太阳能集热器。太阳能集热器是利用太阳辐射吸收材料的光热效应，将太阳辐射转变为热能并传热工质传递热量的特殊产热装置，它是太阳能制冷供热系统中最重要、最基本的组成部分。其集热性能高低直接影响到系统的经济性、可靠性。目前常用的集热器形式为玻璃真空管式和热管真空管式。前者价格较低，但集热效率却不如后者高。玻璃真空管集热器的集热效率一般为0.407，热管真空管的集热效率为0.512。因为太阳能集热器价格较高，在系统总投资中所占比重较大，从经济角度分析采用玻璃真空管集热器是合理的。 （3）蓄热水箱。蓄热水箱用于供应非日照时间需热量，因此理论上其容量需满足全年最不利日的热量需求，这样可最大限度降低运行费用，但是其容积将加大，相应的投资和占地面积将增加，同时集热器面积也增加，造成初投资整体增加，这是不经济的。因此蓄热水箱以夏季最不利日需要量来设计。冬季不能满足要求时投入辅助热源。 （4）辅助热源。辅助热源应采用节能环保型，同时系统启停、控制、调节应方便。常用辅助热源形式一般有热泵、电加热、小型燃气炉等。 3 太阳能吸收式制冷空调系统工作原理 夏季，被太阳能集热器加热的热水首先进入蓄热水箱，当蓄热水箱的热水温度达到一定值时，由蓄热水箱向吸收式冷水机组提供热水；从吸收式冷水机组流出的降温热水流回蓄热水箱，通过集热器循环泵输送至屋面太阳能集热器，加热成高温热水，如此循环；制冷机产生的冷水流向空调箱，以达到制冷空调的目的。当太阳能不足以提供高温热水时，可由辅助锅炉补充热量（4）。 冬季，同样经集热器加热的热水进入蓄热水箱，当热水温度达到一定值时，由蓄热水箱直接向空调末端提供热水，以达到供暖的目的。同样当太阳能不能满足要求时，也可由辅助锅炉(或高温热泵机组)补充热量。 太阳能集热器收集太阳能，通过热管加热制冷机发生器中的溴化锂溶液，驱动制冷机运行；制冷机产生的冷量通过空调箱对房间进行
太阳能空调工作原理
太阳能空调工作原理 每当在夏天，空调的耗电量几乎是整个电力系统耗电量的三分之一，这是夏季电力系统不堪重负的原因之一。因此太阳能空调从一开始就具有很大的诱惑力。利用太阳能致冷与一般电力致冷原理相同，只是所用能源不同，因此带来一些结构上的变化。目前太阳能致冷的方法有多种类，如压缩式致冷、蒸汽喷射式致冷、吸收式致冷等。 Part1：太阳能空调工作原理 No1:太阳能制冷，其实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。
No2: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110以上。 No3:太阳能空调系统兼顾供热和制冷两个方面的应用，综合办公搂、招待所、学校、医院、游泳池、水产养殖、家庭等，都是理想的应用对象。 No4:冬季乃至全年均需要供热，如生活热水、采暖、游泳池水补热调温等，而夏季又需要冰凉世界，以太阳能热水制冷，就是一座中央空调。 No5:当前，世界各国都在加紧进行太阳能空调技术的研究。据调查，已经或正在建立太阳能空调系统的国家和地区有意大利、西班牙、德国、美国、日本、韩国、新加坡、香港等。这是由于发达国家的空调能耗在全年民用能耗中占有相当大的比重，利用太阳能驱动空调系统对节约常规能源、保护自然环境都具有十分重要的意义。 Part2：太阳能空调优点
No1:太阳能空调的季节适应性好，也就是说，系统制冷能力随着太阳辐射能的增加而增大，而这正好与夏季人们对空调的迫切要求一致； No2:传统的压缩式制冷机以氟里昂为介质，它对大气层有极大的破坏作用，而制冷机以无毒、无害的水或溴化锂为介质，它对保护环境十分有利； No3:太阳能空调系统可以将夏季制冷、冬季采暖和其它季节提供热水结合起来，显著地提高了太阳能系统的利用率和经济性。 以上就是太阳能空调工作原理及其优点的一个介绍，太阳能空调系统可以发挥夏季制冷、冬季采暖、全年提供热水的综合优势，相信在将来，太阳能空调会变得越来越广泛，把人类的能源积极使用起来。可以节约能源，保护环境！
太阳能溴化锂吸收式空调应用前景
太阳能溴化锂吸收式空调及其应用前景 摘要：本文介绍了太阳能溴化锂吸收式空调，列举了其优点及存在的问题，并指出解决的办法，再详加论述国内外形式，指出其有着广阔的应用前景。 关键词：太阳能；吸附式；应用前景。 节能减排，开发利用环保能源是目前全球国家面临的重大课题！温家宝总理早在2005年6月30日就提出并强调加快建设节约型社会的方针。充分利用可再生资源，发展可持续利用的循环经济是人类唯一的出路。随着国家对太阳能产业的政策扶持，各种利用太阳能技术的制造和应用领域正涌现出蓬勃的商机，一系列太阳能产品正逐渐步入我们的生活。太阳能空调也随之新鲜问世，而太阳能溴化锂吸收式空调正是其中的代表者。 一、太阳能溴化锂吸收式空调简介 顾名思义，太阳能溴化锂吸收式空调是以太阳能作为制冷能源，以溴化锂作为制冷工质的空调系统。它是世界各国应用最为广泛且COP值比较高的太阳能空调，主要由太阳集热器、溴化锂吸收式制冷机、冷却塔、热水箱、循环泵和辅助加热器六部分构成。 二、太阳能溴化锂吸收式空调工作原理 太阳能溴化锂吸收式空调的工作原理是利用太阳能集热器采集热量加热热水，再以热水加热发生器中的溴化锂溶液产生冷凝蒸汽，溴化锂蒸汽经过冷却、冷凝和节流降压在蒸发器中由液体汽化吸热实现制冷，之后溴化锂蒸汽被吸收器中的吸收溶液吸收，吸收完成后再由溶液泵加压将含有溴化锂的溶液送入发生器进行加热蒸发，完成一个制冷循环。 太阳能溴化锂吸收式空调原理图 三、太阳能溴化锂吸收式空调的优点 ◆季节适应性好：太阳能溴化锂吸收式空调制冷能力随着太阳辐射能的增加而增大，人们的生活越需要空调，它的制冷能力就越强。这是人和自然和谐的理
太阳能吸附式制冷综述分解
太阳能吸附式制冷综述 学号姓名 摘要：介绍了太阳能吸附式制冷的基本原理与特点，对吸附式制冷技术的研究现状做了简要的分析，包括吸附工质对的性能、吸附床强化、系统循环与结构。在此基础上，介绍了太阳能吸附式制冷的应用，主要应用的方面有低温储粮、制冷与供热联合、吸附式空调。 关键词：吸附式制冷研究现状应用 1. 前言 随着能源与环境问题与社会经济发展矛盾的日益突出，新能源的发展越来越受到各国的关注，对风能、水能、潮汐能的开发与研究力度不断增加，而这些能源的利用与发展根本上说是离不开太阳的。在制冷空调领域，太阳能制冷不仅可以减少电力消耗，同时由于没有采用氟氯烃类物质，不会对大气臭氧层产生破坏，属于清洁能源，符合环保要求。另外，采用太阳能制冷其热量的供给和冷量的需求在季节和数量上高度匹配，在夏季太阳辐射强、气温高，制冷量就越大。因此，利用太阳能制冷技术对节约常规能源，保护自然环境都具有十分重要的意义。 太阳能固体吸附式制冷技术由于利用了太阳能而减少了对传统能源的使用，井通过使用天然友好的制冷剂从而避免了对环境的破坏。太阳能固体吸附式制冷具有结构简单、初投资少、运行费用低、无运动部件、噪音小、寿命长且能适用于振动或旋转等场所的优点。而且，太阳能在时间和地域上的分布特征与制冷空调的用能特征具有高度的匹配性，因此，利用太阳热能驱动的固体吸附式制冷技术的研究具有极大的潜力和优势[1]。 2. 太阳能固体吸附式制冷基本原理 固体吸附式制冷是利用固体吸附剂（如沸石、活性炭、氯化钙）对制冷剂（如水、甲醇、氨）的吸附和解吸作用实现制冷循环的，这种吸附与解吸的过程引起压力的变化，相当于制冷压缩机的作用，吸附剂的再生可以在65～200℃下进行，这很适合于太阳能的利用。吸附式制冷具有结构简单、运行费用低、无噪音、无环境污染、基本不含动力部件，能有效利用低品味热源等一系列有点[2]。
太阳能溴化锂吸收式制冷空调原理及应用
太阳能溴化锂吸收式制冷空调原理介绍 太阳能溴化锂吸收式制冷空调系统包括太阳能集热器、吸收式制冷机、空调箱(或风机盘管)、锅炉、储水箱和自动控制系统。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。 一、太阳能集热器 简单的讲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。 二、溴化锂吸收式制冷机 1.什么是溴化锂 溴化锂是由碱金属锂和卤族元素两种元素组成，分子式LiBr,分子量86.844，密度346kg/㎡（25℃），熔点549℃，沸点1265℃。它的一般性质跟食盐大体类似，是一种稳定的物质，在大气中不变质、不挥发、不溶解，极易溶于水，常温下是无声粒状晶体，无毒、无臭、有咸苦味。溴化锂水溶液是由溴化锂和水这两种成分组成，它的性质跟纯水很不相同。纯水的沸点只与压力有关，而溴化锂水溶液的沸点不仅与压力有关还与溶液的浓度有关。 2.溴化锂吸收式制冷的工作原理 在溴化锂吸收式制冷中，水作为制冷剂，溴化锂作为吸收剂。 由于溴化锂水溶液本身沸点很高，极难挥发，所以可认为溴化锂饱和溶液液面上的蒸汽为纯水蒸汽；在一定温度下，溴化锂水溶液液
面上的水蒸气饱和分压力小于纯水的饱和分压力;而且浓度越高，液面上的水蒸气饱和分压力越小。所以在相同的温度条件下，溴化锂水溶液浓度越大，其吸收水分的能力就越强。这也就是通常采用溴化锂作为吸收剂，水作为制冷剂的原因。 溴化锂吸收式制冷机主要由发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、换热器、循环泵等几部分组成。 在溴化锂吸收式制冷机运行过程中，当溴化锂水溶液在发生器内受到热媒水的加热后，溶液中的水不断汽化；随着水的不断汽化，发生器内的溴化锂水溶液浓度不断升高，进入吸收器；水蒸气进入冷凝器，被冷凝器内的冷却水降温后凝结，成为高压低温的液态水；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，被吸收器内的溴化锂水溶液吸收，溶液浓度逐步降低，再由循环泵送回发生器，完成整个循环。如此循环不息，连续制取冷量。由于溴化锂稀溶液在吸收器内已被冷却，温度较低，为了节省加热稀溶液的热量，提高整个装置的热效率，在系统中增加了一个换热器，让发生器流出的高温浓溶液与吸收器流出的低温稀溶液进行热交换，提高稀溶液进入发生器的温度。 3.溴化锂吸收式制冷机的主要特点： 优点：A:利用热能为动力，特别是可利用低位势热能（太阳能、余热、废热等） B:整个机组除了功率较小的屏蔽泵之外，无其他运动部
太阳能空调的工作原理
太阳能空调的工作原理 太阳能空调符合当今消费者节能环保的主流消费理念，下面是为大家的太阳能空调的工作原理，欢迎参考~ 太阳能空调系统既可以供热又可以制冷，综合办公楼、招待所、学校、医院、游泳池、水产养殖以及家庭等，都是太阳能空调系统适用的场所。由于实现光-电转换，再用电力驱动常规压缩式制冷剂进行制冷的研发生产成本过高，因此太阳能空调常采用太阳能吸收式制冷的形式。常规的吸收式空调系统主要包括吸收式制冷机、风机盘管、锅炉，太阳能吸收式空调系统还在此基础上增加了太阳能集热器、储水箱和自动控制系统。 在夏季时，热水从集热器加热后出来，进入储水箱。当热水温度达到一定值时，由储水箱向制冷机提供热媒水，从制冷机流出并已降温的热水流回储水箱，再由集热器加热成高温热水，制冷机产生的冷媒水通向风机盘管，以达到空调制冷的目的。 在冬季时，同样地，热水通过集热器加热后进入储水箱，当热水温度达到一定值时，由储水箱直接向风机盘管提供热水，以达到供热采暖的目的。 在不需要空调采暖的季节，可以将集热器加热的热水直接通向生活用水储水箱中的热交换器，可以将储水箱的冷水加热成热水，以供洗浴、清洗餐具等作生活热水使用。 1、节能环保。太阳能空调以太阳能为驱动能源，以无毒、无害的水或溴化锂作为介质，对保护环境，节约一次能源具有重大的贡献。
2、季节适应性好。太阳能空调系统制冷能力随着太阳辐射能的增加而增大，而夏季的太阳能辐射能是最好的，这跟用户在夏季要使用空调制冷相符合的。 3、冷热两用。太阳能空调系统可以在夏季制冷、冬季采暖，全年提供热水，全方位满足了用户在日常生活中的需求，一机多用，提高了其经济性和利用率。 4、与建筑有机结合。太阳能空调系统可以和建筑有机结合，使建筑物造型美观、新颖别致，但又不影响太阳能空调的正常使用。 1、受气候影响。太阳能空调容易受气候天气的影响，这也是太阳能产品所必不可免的缺陷。 2、需增加锅炉。太阳能空调为了不受气候条件影响而保证全年正常运行，就必须增加一个锅炉设备，这样无疑增加了成本，也在天气恶劣的情况下，增加了运行成本。 3、成本高。由于太阳能空调技术发展水平不够成熟，安装太阳能空调相对于传统的电能驱动的空调，其成本还是非常高的。