太阳能吸收式制冷技术的发展与创新

远大能源利用管理区域能源总监马敢介绍，上海青浦腾讯云数据中心的燃气分布式能源项目采用高效、节能分布式能源系统，每年节省空调运行能耗955吨油当量，年节省空调运行费用445万，减排二氧化碳3008吨，相当于种树16．4万棵。目前传 统 的用能模 式 是消耗高品位能源来满 足 上述需求但从科学利用热能的角度来说，使用电力、燃气、燃油等高品位的能源，用来空调采暖和加热40℃的淋浴用热水是极不合算的，这样的加热或制冷过 程 即使达到1 0 0 % 的热效率，表面看是没有热能的损失，但实际上在作过莫啸天也不管银尚旺在思考什么。冷媒水的热量被吸收使水温降低，从而达到制冷目的，完成制冷循环，吸收器中喷淋中间浓度混合溶液吸收制冷剂蒸汽，使蒸发器处于低压状态，溶液吸收冷剂蒸汽后，靠热压缩系统再产生制冷剂蒸汽，保证了制冷过程的周而复始的循环。

所以，改进吸收式太阳能空调系统是研究的热点。建筑节能太阳能吸收式制冷技术的发展与创新 *杨元皓， 谢应明， 周兴法(上海理工大学 能源与动力学院，上海 200093)DevelopmentandInnovationofSolarAbsorptionRefrigerationTechnologyYANG Yuan-hao, XIE Ying-ming, ZHOU Xing-fa(School of Energy and Power Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai200093, China)Abstract：Due to the energy crisis, the use of solar energy causes more and more people’s attention.In view of solar lithium bromide absorption refrigeration and air conditioning technology, the energy storagetechnology that is available for solar refrigeration and innovation to improve the COP of the traditionalsystem is introduced in details. Large amounts of cases are enumerated and summarized. The importantpromotional value of solar refrigeration is prospected. As solar technology combined with refrigerationtechnology, reduction of cost and improvement of performance, the solar refrigeration will become smallerand the popularization and commercialization will be the trend in future. A novel solar refrigeration systemwith bubble pump is presented.Keywords：solar refrigeration; lithium bromide; phase-change energy storage material; developmentsituation; new technology摘要： 由于能源危机，太阳能的利用越来越受到人们的重视太阳能吸收式空调。

针对目前太阳能制冷技术中应用最多、最成熟的太阳能溴化锂吸收式制冷，对利用蓄能技术提高太阳能利用率与在传统吸收式系统中进行创新来提高COP的研究进行了介绍，并分析了一些案例在应用中的优缺点，并对系统中被忽视的改进点提出了一些建议。同时，也对太阳能在制冷领域的发展价值进行了展望。随着太阳能技术与制冷的结合、制造成本的下降、制冷系统效率的提升，系统将有小型化、化、商用化的趋势，提出一种新型太阳能溴化锂吸收式制冷系统。关键词： 太阳能制冷； 溴化锂； 相变蓄能材料； 发展项目：国家自然科学基金项目(50806050)；上海市教委科研创新项目(14YZ097)20杨元皓，等：太阳能吸收式制冷技术的发展与创新1 太阳能蓄能技术对于太阳能吸收式制冷系统，如果集热器不能将热量持续地供给到发生器，吸收式系统将无法正常运转。

4、末端常见末端 散热器 地暖 风机盘管采暖热负荷计算组成外墙散热量外窗散热量屋顶散热量地面散热量户门传热量隔墙传热量冷风渗透耗热量冷风侵入耗热量以右图为例，房间的采暖热负荷包括：采暖热负荷的体积热指标估算qn — 采暖热负荷 wtn — 室内空气温度 ℃tw — 室外供暖计算温度v — 建筑的体积 m3qn — 体积热指标根据建筑的保温情况宜取0.4-0.7a — 修正系数。 6、炉膛体积热强度qv 定义：燃料燃烧放出的总热量与辐射室体积之比，称为炉膛体积强度，即： 炉膛体积热强度反映炉膛体积大小对燃料燃烧的影响： 当燃料放热量一定时， qv值若过大，说明炉膛体积偏小，燃烧空间不够，火焰易舔到炉管。cchp系统实现了对天然气燃烧后的热量进行阶梯利用的设想：高品位的热能推动燃气轮机进行发电，然后利用燃气轮机尾气中所含热量推动制冷、热设备制冷、热。

在电力负荷较高的白天，避开高峰电价，停止或间歇运行电制冷空调主机，把蓄冰设备储存的冷量释放出来，以满足建筑物空调负荷的需要。冰蓄冷系统，是在电力负荷较低的用电低谷期，利用优惠电价，采用电制冷空调主机制冰，并贮存在蓄冰设备中。表2.2-5 谢岗镇及周边地区的工业热负荷现状与发展现状，2010年 近期，2014年 远期，2020年 最大 正常 最小 最大 正常 最小 最大 正常 最小 t/h t/h t/h t/h t/h t/h t/h t/h t/h 208.5 166.0 55.0 463.0 366.0 135.0 13.0 616.0 205.0 2.2.7.2制冷负荷预测谢岗镇及周边地区近、远期的制冷负荷发展如下表2.2-6、2.2-7所示。

白果太空能热利用系统是目前国内综合热利用率最高的太阳能高端技术产品，集太阳热能、空气能、地源热泵等产品优势于一体，它不仅能够100%的利用太阳能，还能吸收聚集环境中其他的丰富能源，包括风能、雨能喝空气、人、地或各种设备的废热。采用低温下具有比热容反常的磁性蓄冷材料，首次在国产的索尔文制冷机上实现了直接从室温冷却到 2.8k 的低温，这也是国际上首例在气动型低温制冷机上获得低于液氦温度（4.2k）的记录，突破了回热式制冷机制冷温度不能进入。昆钢蓄热式步进加热炉的最大特点是利用蓄热体对空气、煤气进行预热，在炉子两侧对称分布10组内置蓄热体，在加热过程中蓄热体处于蓄热与放热不断交替的状态中，从而提高空气预热温度，使排烟温度控制在100℃～150℃。

太阳能采暖系统：是指将分散的太阳能通过集热器（例如：平板太阳能集热板、真空太阳能管、太阳能热管等吸收太阳能的收集设备）把太阳能转换成方便使用的热水，通过热水输送到发热末端（例如：地板采暖系统、散热器系统等）提供房间采暖的系统，我们称之为太阳能太暖系，简称太阳能采暖。太阳能采暖：是指将分散的太阳能通过集热器(例如：平板太阳能集热板、真空太阳能管、太阳能热管等吸收太阳能的收集设备)把太阳能转换成方便使用的热水，通过热水输送到发热末端(例如：地板采暖系统、散热器系统等)提供房间采暖的系统，我们称之为太阳能采暖系统，简称太阳能采暖。太阳能取暖是指将分散的太阳能通过集热器(例如：平板集热板、真空太阳能管、太阳能热管等吸收太阳能的收集设备)把太阳能转换成方便使用的热水，通过热水输送到发热末端(例如：地板采暖系统、散热器系统等)提供房间采暖的系统，我们称之为太阳能取暖系统，简称太阳能取暖。

空调结霜一般出现在吸气管和室外机上，吸气管发生结霜会使制冷效率下降，达不到制冷效果，而室外机结霜则会堵塞翅片间通道，增加空气流动阻力，导致换热能力下降。冷水机组利用热回收器将制冷过程中高压高温的冷媒蒸气与水进行热交换产生的热量予以回收，为客户提供冻水的同时，还可供应大量的热水，可作生活用水或工业加工用途，通常的工况下，可回收热量为制冷量的30---70%，热水最高温度可达65℃，热量回收时，还可将机组的制冷效率提高3---5%。汽车空调压缩机驱动带松驰，压缩机工作时会打滑，引起传动效率下降，使压缩机转速下降，压缩制冷剂的输送下降，从而导致汽车空调不制冷。

王如竹等人 [35] 研究了安装在中国济南一个太阳能溴化锂制冷系统，面积为105 m 2 ，集热温度高于130 ℃，测试结果显示当热水温度为125 ℃ 时集热效率为50%，从11∶00-15∶30平均太阳能利用率为19%，溴冷机能提供15 ℃的冷水；上海交通大学的王如竹 [36] 提出了将热管技术利用到太阳能吸收式制冷或者制冰系统的集热器中，在实验中利用85 ℃热水进行驱动，系统制冷量达到了10 kW，COP为0.4；Xu等人 [37] 提出一种新的溴化锂－水太阳能吸收式制冷系统，该系统是一个AGX(吸收、发生、热交换)系统，如图5所示，模拟结果表明，该系统可以以单效、1.N效和双效的方式运行，在3种方式下，发生器的温度分别为85~93 ℃，93~140 ℃和140~150 ℃，COP分别为0.75，0.75~1.08和1.08~1.25。马莱大学的Achuthan等人 [38] 组建了一个小型太阳能吸收式制冷系统，此系统以溴化锂-水为工质对，可提供小容量制冷，其最大的特色是在传统设备基础上，在蒸发器和吸收器上安装微喷嘴，测试结果表明，此系统的COP从0.3提高到了0.6。有些系统直接建设完成，通过实际运行情况来为相关研究提供重要数据太阳能吸收式空调。

例如科威特国防办公楼安装的太阳能吸收式制冷系统 [39] ，该建筑是面积为530 m 2 的单层建筑，采用了172块平板集热器，每块面积1.72 m 2 ，总面积为296 m 2 ，该制冷系统采用4台单机制冷量为35 kW的溴化锂吸收式制冷机组，其中3台用于日常联合供冷，剩下的作为备用机组；在乳山市建立了一套太阳能吸收式空调系统 [40] ，当地夏季最高气温33.1 ℃，冬季最低气温-7.8 ℃，该系统采用了面积为54 m 2 的热管式真空管集热器，制冷、供热负荷为100 kW，制冷面积为1 000 m 2 ，通过实际运行该系统的COP为0.7；S. Rosiek [41] 设计并安装了位于阿尔梅里亚大学的太阳能空调系统，该研究中心是1 100 m 2 的单层建筑物，将10列平板集热器并联安置，热媒水温度为70~95 ℃，冷却水温度为24~31 ℃；在海口滨海加油站总参工程兵第四设计院将原有的中央空调系统进行了改造，设计了一套太阳能吸收式空调系统 [42] ，如图6所示，该系统的服务面积为300 m 2 ，通过对实际运行情况的监测，并对比传统空调系统，节电率达到了44%，并且能很好地保证吸收式制冷机组工作时间长达11 h左右。

冰蓄冷系统，是在电力负荷较低的用电低谷期，利用优惠电价，采用电制冷空调主机制冰，并贮存在蓄冰设备中。冷媒水的热量被吸收使水温降低，从而达到制冷目的，完成制冷循环，吸收器中喷淋中间浓度混合溶液吸收制冷剂蒸汽，使蒸发器处于低压状态，溶液吸收冷剂蒸汽后，靠热压缩系统再产生制冷剂蒸汽，保证了制冷过程的周而复始的循环。制冷工质（即制冷剂）在蒸发器内吸收被冷却物的热量并汽化成蒸汽，压缩机不断地将产生的蒸汽从蒸发器中抽出，并进行压缩，经压缩后的高温、高压蒸汽被送到冷凝器后向冷却介质（如水、空气等）放热冷凝成高压液体，在经节流机构降压后进入蒸发器，再次汽化，吸收被冷却物体的热量，如此周而复始地循环。

本文来自电脑杂谈，转载请注明本文网址：
http://www.pc-fly.com/a/dianqi/article-102898-1.html