太陽能空調(diào)

太陽能空調(diào)|太陽能空調(diào)價格

新型太陽能復合超導冷暖空調(diào)，制熱時以太陽能和可再生的生物質燃料為主要能源，是真正綠色的取暖方式。制冷時借助少量的電能利用地源低溫，采用超導能量輸送系統(tǒng)直接制冷，達到最合理的節(jié)能的制冷效果。傳統(tǒng)的空氣冷卻器無法杜絕討厭的副作用——長期消耗大量的能源、能源利用效率低、加速全球氣候變暖。如果人們可以成功利用太陽光來冷卻家庭房間或辦公室那該多好——不會消耗大量難以再生的能源，而且在制冷過程中不會釋放太多二氧化碳。

優(yōu)點
太陽能空調(diào)的季節(jié)適應性好，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。
傳統(tǒng)的壓縮式制冷機以氟里昂為介質，它對大氣層有極大的破壞作用，而制冷機以無毒、無害的水或溴化鋰為介質，它對保護環(huán)境十分有利；
太陽能空調(diào)系統(tǒng)可以將夏季制冷、冬季采暖和其它季節(jié)提供熱水結合起來，顯著地提高了太陽能系統(tǒng)的利用率和經(jīng)濟性。
太陽能空調(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、社會和環(huán)境效益，具有廣闊的推廣應用前景。

工作原理
太陽能空調(diào)系統(tǒng)兼顧供熱和制冷兩個方面的應用，綜合辦公摟、招待所、學校、醫(yī)院、游泳池、水產(chǎn)養(yǎng)殖、家庭等，都是理想的應用對象。冬季乃至全年均需要供熱，如生活熱水、采暖、游泳池水補熱調(diào)溫等，而夏季又需要冰涼世界，以太陽能熱水制冷，就是一座中央空調(diào)。當前，世界各國都在加緊進行太陽能空調(diào)技術的研究。據(jù)調(diào)查，已經(jīng)或正在建立太陽能空調(diào)系統(tǒng)的國家和地區(qū)有意大利、西班牙、德國、美國、日本、韓國、新加坡、香港等。這是由于發(fā)達國家的空調(diào)能耗在全年民用能耗中占有相當大的比重，利用太陽能驅動空調(diào)系統(tǒng)對節(jié)約常規(guī)能源、保護自然環(huán)境都具有十分重要的意義 。
制冷原理
所謂太陽能制冷，就是利用太陽集熱器為吸收式制冷機提供其發(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COP約0~40；若熱媒水溫度90℃左右，則制冷機COP約0~70；若熱媒水溫度120℃左右，則制冷機COP可達110以上。
實踐證明，熱管式真空管集熱器與溴化鋰吸收式制冷機相結合的太陽能空調(diào)為太陽能熱利用技術開辟了一個新的應用領域。
制熱原理
冬季需制熱時超導太陽能集熱器吸收太陽輻射能，經(jīng)超導液傳遞到復合超導能量儲存轉換器。當儲熱系統(tǒng)溫度達到40℃時，中央控溫系統(tǒng)，自動發(fā)出取暖指令，讓室內(nèi)冷暖分散系統(tǒng)處于制熱狀態(tài)，經(jīng)出風口輸出熱風。當房間溫度達到設定溫度值時，停止輸出熱風，房間的溫度低于設定值時，出風口又輸出熱風，如此自動循環(huán)達到取暖的目的（各房間的溫度設定是獨立的，互相不影響）。如遇到連續(xù)的陰天，太陽能不足時，生物質熱能發(fā)生器投入使用，以補充太陽能的不足。 [1]

制冷系統(tǒng)
組成
太陽能空調(diào)制冷系統(tǒng)由于節(jié)能、清潔無污染等特點，促使人們不斷深入地對它進行研究。隨著太陽能集熱器和制冷系統(tǒng)的材料、工質、工藝制造、設計等應用技術的不斷改進，太陽能空調(diào)制冷裝置的應用將得到廣泛的運用。利用太陽能作為能源的空調(diào)裝置，一般可以分成三部分：
其一是太陽能集熱器。集熱器形式多樣，性能各異。集熱器采用真空管型最多，真空管型最基本的種類有三種：熱管式真空集熱管(簡稱熱管)、全玻璃真空集熱管和直通式真空集熱管。熱管式真空集熱管是繼傳統(tǒng)平板式真空集熱管之后開發(fā)出的高科技節(jié)能產(chǎn)品，它將熱管技術和真空技術融為一體，將太陽能集熱器的工作溫度從70℃提高到120℃以上，大大提高了集熱器的熱性能，是一種溫熱利用的理想產(chǎn)品。
其二是制冷系統(tǒng)。利用低溫熱源作為動力的制冷系統(tǒng)不同于壓縮式制冷系統(tǒng)，它必須能充分利用低溫熱源作為動力這一要求，目前以吸收式制冷技術較為成熟。吸收式制冷采用溴化鋰-水、氨-水等作為工質對，有較好的經(jīng)濟性，特別是采用溴化鋰-水作為工質對，能滿足對安全性要求很高的空調(diào)裝置，是一種較為理想的工質對。
其三是自動化控制系統(tǒng)，即對裝置的各種工作參數(shù)進行控制和安全保護的控制系統(tǒng)。以熱管為太陽能集熱管，溴化鋰-水為工質對的吸收式制冷空調(diào)系統(tǒng)，不管是作為制冷量大的大型空調(diào)，還是作為家用空調(diào)都有著現(xiàn)實意義和發(fā)展前途，特別是目前人們環(huán)境保護意識的提高，對環(huán)境的要求越來越高，無污染、低能耗、利用太陽能作為動力的空調(diào)將會受到人們的青睞。
制冷過程
當陽光射在真空管內(nèi)的吸熱片上，熱管內(nèi)的工質受熱沸騰汽化，蒸汽不斷沖向頂部的冷凝端，在冷凝端冷凝變成液體，冷凝的工質沿管壁流回熱管的蒸發(fā)段，完成一個循環(huán)。這種在一端吸熱汽化而在另一端凝結放熱，通過內(nèi)部相變實現(xiàn)熱量傳遞的熱管，習慣稱為重力熱管。熱管的內(nèi)部沒有吸熱芯，凝結的液體從凝結段回流到蒸發(fā)段是依靠凝結液自身的重力，不需要外部動力而自動循環(huán)，這就是熱管式真空管的集熱過程。由于熱管是依靠重力使工質循環(huán)的，在使用中必須將蒸發(fā)段置于凝結段的下方。若蒸發(fā)段置于凝結段的上方，重力對凝結液的回流會起阻礙作用，這時沒有動力使凝結液返回到蒸發(fā)段，熱管就不能工作。所以熱管也可以稱之為單向傳熱的熱二極管。熱管的這種特性非常適用于太陽能集熱器，它可以將吸收的太陽能熱量傳送至水箱，將水加熱，而反向不可逆。也就是說，白天吸熱，晚上不放熱。這對減少集熱器的熱損失，提高集熱器的保溫性能是十分有益的。
由于熱管主要依靠工質相變時吸收和釋放潛熱以及蒸汽流動傳輸熱量，而大多數(shù)工質的汽化潛熱是很大的，因此不需要很大的蒸發(fā)量就能傳遞大量的熱。當蒸汽處于飽和狀態(tài)，其流動和相變時的溫差很小，而管壁又比較薄，故熱管的表面溫度梯度很小。當熱流密度很低時，可以得到高度等溫的表面，提高導熱系數(shù)。熱管的安裝傾角對傳熱性能有一定的影響。
供熱系統(tǒng)
為了將太陽能吸收式空調(diào)技術付諸實際應用，根據(jù)“九五”國家科技攻關計劃任務，北京市太陽能研究所于1999年9月建成一套我國目前最大的太陽能吸收式空調(diào)及供熱綜合示范系統(tǒng)。
安裝地點概況
太陽能空調(diào)示范系統(tǒng)建在山東省乳山市。乳山市位于山東半島的東南端，北接煙臺，西臨青島，南瀕黃海。該地區(qū)有較好的太陽能資源，年平均日太陽輻照量為173MJ/m2。當?shù)叵募咀罡邭鉁?3℃左右，冬季最低氣溫7-8℃，夏季和冬季分別有制冷和采暖的要求，因此是安裝太陽能空調(diào)系統(tǒng)的合適地點。
乳山市銀灘旅游度假區(qū)利用本地區(qū)自然條件，大力發(fā)展旅游事業(yè)，正在籌建“中國新能源科普公園”�？破展珗@計劃建造包括風能館、太陽能館等在內(nèi)的8個館、廳。太陽能空調(diào)系統(tǒng)就建在科普公園內(nèi)的太陽能館。
在這里人們不僅可以參觀太陽能科普展品，增長太陽能科普知識，了解最新的太陽能技術，并且在參觀和娛樂的同時可親身感受到太陽能空調(diào)和采暖所營造的舒適環(huán)境。
主要技術性能
新建的太陽能空調(diào)系統(tǒng)由熱管式真空管集熱器、溴化鋰吸收式制冷機、儲熱水箱、儲冷水箱、生活用儲熱水箱、循環(huán)泵、冷卻塔、空調(diào)箱、輔助燃油鍋爐和自動控制系統(tǒng)等部分組成。
系統(tǒng)設計特點
（1）太陽能與建筑有機結合
整個太陽能館的總體設計即使建筑物造型美觀、新穎別致，又能滿足集熱器安裝的要求。依據(jù)這個原則，建筑物的南立面采用大斜屋頂結構，一則斜面的面積比平面大得多，可以布置更多的集熱器；二則在斜面上布置集熱器時無需考慮前后遮擋問題，而且造型也非常美觀。斜屋頂傾角取35°，與當?shù)鼐暥冉咏�，有利于集熱器充分發(fā)揮作用。
（2）熱管式真空管集熱器提高了制冷和采暖效率
熱管式真空管集熱器是北京市太陽能研究所的一項重大科技成果，具有效率高、耐冰凍、啟動快、保溫好、承壓高、耐熱沖擊、運行可行等諸多優(yōu)點，是組成高性能太陽能空調(diào)系統(tǒng)的重要部件。熱管式真空管集熱器可為高效溴化鋰制冷機提供88℃的熱媒水，從而提高整個系統(tǒng)的制冷效率；這種集熱器還可在北方寒冷的冬季有效地工作，為建筑物供暖。
（3）大小兩個儲熱水箱加快了每天制冷或采暖進程
根據(jù)一天內(nèi)太陽輻照度變化的固有特點，儲熱水箱不僅可以使系統(tǒng)穩(wěn)定運行，還可以把太陽輻照高峰時的多余能量以熱水形式儲存起來。本系統(tǒng)與一般太陽能空調(diào)系統(tǒng)的不同之處在于設置了大、小兩個儲熱水箱。小儲熱水箱主要用于保證系統(tǒng)的快速啟動。測試結果表明，在夏季和冬季晴天的早晨，小儲熱水箱內(nèi)水溫就能分別達到88℃和60℃，從而滿足制冷和供暖的要求。
（4）專設的儲冷水箱降低了系統(tǒng)的熱量損失
盡管儲熱水箱可以儲存能量，但它的能力畢竟是有限的。本系統(tǒng)專門設計了一個儲冷水箱。在白天太陽輻照充裕的情況下，可以將制冷機產(chǎn)生的冷媒水儲存在儲冷水箱內(nèi)，其優(yōu)點在于這種情況下的系統(tǒng)熱量損失顯然要比以熱媒水形式儲存在儲熱水箱中低得多，因為夏季環(huán)境溫度與冷媒水溫度之間的溫差要明顯小于熱媒水溫度與環(huán)境溫度之間的溫差。
（5）配套的輔助鍋爐使系統(tǒng)可以全天候運行
所有太陽能系統(tǒng)的運行都不可避免地要受到氣候條件的影響。為使系統(tǒng)可以全天候發(fā)揮空調(diào)、采暖功能，輔助的常規(guī)能源是必不可少的。該太陽能空調(diào)系統(tǒng)選用了輔助燃油熱水鍋爐，在白天太陽輻照量不足以及夜間需要繼續(xù)用冷或用熱時，可隨即啟動輔助鍋爐，確保系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定地運行。
太陽能空調(diào)技術
當前的太陽能空調(diào)技術多種多樣，主要是吸收式制冷和光電轉化電能驅動制冷。比較成熟的技術是溴化鋰——水工質對吸收制冷，如今已經(jīng)在一些示范工程中有所應用，效果理想。由于太陽能空調(diào)的技術種類繁多，成熟度也各有不同，因而其產(chǎn)業(yè)化進程緩慢。但是不可否認的是，隨著能源政策對清潔能源的傾斜，太陽能空調(diào)的推廣普及前景無限美好。投資太陽能空調(diào)項目，占領前期市場將是產(chǎn)業(yè)擴大的戰(zhàn)略性決策。

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