求海爾太陽能空調(diào)原理介紹？

【專家解說】：海爾太陽能空調(diào)介紹
1、太陽能空調(diào)介紹
太陽能空調(diào)，就是利用太陽能做能源，溴化鋰制冷機(jī)用水做冷媒的空調(diào)設(shè)備。整機(jī)沒有任何氟利昂類化學(xué)產(chǎn)品，達(dá)到完全無污染和接近零運(yùn)行費(fèi)用。太陽能空調(diào)的應(yīng) 用正好與季節(jié)相吻合。夏季溫度最高，空調(diào)負(fù)荷最大，需要的制冷量也最大，而此時陽光輻射最強(qiáng)，太陽能輸出的能量也最大，太陽能空調(diào)提供的冷量也最大。我國 太陽能資源豐富，而且陽光輻射較強(qiáng)的時間也相當(dāng)長，南方每年大約有6-8個月，北方也有4-6個月，所以太陽能作能源運(yùn)行空調(diào)應(yīng)該是大有可為的。
2、當(dāng)前太陽能空調(diào)的技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢
目前太陽能空調(diào)的實(shí)現(xiàn)方式主要依靠太陽的熱能進(jìn)行制冷，這種制冷方式技術(shù)要求高，但成本低、無噪音、無污染。吸收式制冷技術(shù)是利用吸收劑的吸收和蒸發(fā)特性 進(jìn)行制冷的技術(shù)，根據(jù)吸收劑的不同，分為氨-水吸收式制冷和溴化鋰-水吸收式制冷兩種。它以太陽能集熱器收集太陽能產(chǎn)生熱水或熱空氣，再用太陽能熱水或熱 空氣代替鍋爐熱水輸入制冷機(jī)中制冷。由于造價、工藝、效率等方面的原因，這種制冷機(jī)不宜做得太小。所以，采用這種技術(shù)的太陽能空調(diào)系統(tǒng)一般適用于中央空 調(diào)，系統(tǒng)需要有一定的規(guī)模。吸附式制冷技術(shù)是利用固體吸附劑對制冷劑的吸附作用來制冷，常用的有分子篩-水、活性炭-甲醇吸附式制冷。目前，太陽能空調(diào)系 統(tǒng)普遍采用成熟的淡化吸收式制冷技術(shù)。3、太陽能空調(diào)制冷系統(tǒng)的工作原理
太陽能空調(diào)制冷系統(tǒng)由于節(jié)能、清潔無污染等特點(diǎn)，促使人們不斷深入地對它進(jìn)行研究。隨著太陽能集熱器和制冷系統(tǒng)的材料、工質(zhì)、工藝制造、設(shè)計(jì)等應(yīng)用技術(shù)的不斷改進(jìn)，太陽能空調(diào)制冷裝置的應(yīng)用將得到廣泛的運(yùn)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。為了建筑和諧美觀，集熱器采用高溫平板集熱器，將太陽能集熱器的工作溫度從70℃提高到880℃以上，采用耐候性強(qiáng)的隔熱膜，阻斷空氣對流。大大提高了集熱器的熱性能，是一種溫?zé)崂玫睦硐氘a(chǎn)品。其二是制冷系統(tǒng)。利用低溫?zé)嵩醋鳛閯恿Φ闹评湎到y(tǒng)不同于壓縮式制冷系統(tǒng)，它必須能充分利用低溫?zé)嵩醋鳛閯恿@一要求，目前以吸收式制冷技術(shù)較為 成熟。吸收式制冷采用溴化鋰-水、氨-水等作為工質(zhì)對，有較好的經(jīng)濟(jì)性，特別是采用溴化鋰-水作為工質(zhì)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(zhì)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(jìn)行控制和安全保護(hù)的控制系統(tǒng)。以高溫平板為太陽能集高溫平板，溴化鋰-水為工質(zhì)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(shí)意義和發(fā)展前途，特別是目前人們環(huán)境保護(hù)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。以下是對高溫平板吸收空調(diào)制冷系統(tǒng)進(jìn)行分析。 （1）高溫平板式集熱工作原理平板型集熱器核心技術(shù)為高選擇性吸收涂層,與國外公司合作開發(fā)選擇吸收涂層采用物理真空法鈦吸收涂層可以提高光熱轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的效率,特別是在光照 條件較弱的秋季,冬季和春季.鈦吸收涂層以其高于95%的吸收率和小于5%的低反射來確保在市場上的最佳表現(xiàn).采用物理真空法將涂層汽化滲鍍到金屬帶上. 首先鈦和石英在電子射線槍的作用下被汽化,汽化物在加入氮和氧后發(fā)生化學(xué)反饋?zhàn)詈笤诮饘賻铣练e冷凝而成涂層.而國內(nèi)通常使用的黑板漆太陽能的吸收比可達(dá) 90%,但反射率也在0.9%左右,整機(jī)的熱效率就可想而知.在保溫方面采用耐候性強(qiáng)的隔熱膜，根據(jù)對流及傳導(dǎo)影響熱效率的因素進(jìn)行優(yōu)化距離設(shè)計(jì)，最大限 度的阻斷熱量散失，側(cè)面及下部采用100mm的導(dǎo)熱系數(shù)低的巖棉保溫層，將熱量儲存起來。當(dāng)陽光射在的高選擇性吸熱片上，通過傳導(dǎo)片將熱量傳至排管內(nèi)，通 過溫差循環(huán)將熱量遞至水箱內(nèi)儲存。 （2）溴化鋰水溶液(LiBr-H2O)吸收式制冷裝置的工作原理當(dāng)發(fā)生器中的溶液被工作蒸汽或熱水加熱后，由于水的沸點(diǎn)遠(yuǎn)低于溴化鋰，因此，溶液中的水分就會不斷地蒸發(fā)出來，成為制冷劑水蒸汽，同時使發(fā)生器 中剩余溶液的濃度增高。制冷劑水蒸汽經(jīng)分離器將其夾帶的液滴分離后進(jìn)入冷凝器，被冷卻水冷卻，凝結(jié)成制冷劑水，再經(jīng)膨脹閥節(jié)流降壓，然后進(jìn)入蒸發(fā)器中蒸發(fā) 汽化，吸取蒸發(fā)器管中冷媒水的熱量，使冷媒水的溫度降低，產(chǎn)生冷效應(yīng)。為使水蒸汽還原成液態(tài)，同時也為了使發(fā)生器中由于析出了水分而濃縮的溶液(濃溶液) 能繼續(xù)發(fā)揮作用，就需將發(fā)生器中的濃溶液和蒸發(fā)器中生成的水蒸汽部分送進(jìn)吸收器中，并用冷卻水降低它們的溫度，使得濃溶液具備“吸收”水分的條件。于是， 當(dāng)水蒸汽與濃溶液接觸時，水蒸汽便被吸收，同時使?jié)馊芤鹤兂蔀橄∪芤?。然后由溶液泵加壓，再送回發(fā)生器中加熱，從而完成一個封閉的制冷循環(huán)。
溴 化鋰是一種無色粒狀的結(jié)晶鹽，性質(zhì)穩(wěn)定，在大氣中不易變質(zhì)不易分解，沸點(diǎn)很高(1265℃)，極易溶于水中，其水溶液具有強(qiáng)烈的吸濕性，而且，在常溫下飽 和溴化鋰水溶液的濃度達(dá)60%，濃度越大，溫度越低，吸濕能力越強(qiáng)。溴化鋰在空氣中對鋼鐵有很強(qiáng)的腐蝕作用，但在真空狀態(tài)下加入緩蝕劑，基本上不腐蝕金 屬。以溴化鋰-水溶液為工作對的吸收式制冷系統(tǒng)主要缺點(diǎn)是：熱效率低，冷卻水消耗量大，設(shè)備的密封性要求較高，有一定的腐蝕性。但由于可以直接利用低參數(shù) 的熱源作動力，是利用太陽能低品位熱源的理想的制冷裝置；整個機(jī)組除功率較小的屏蔽泵外，無其它運(yùn)動部件，運(yùn)轉(zhuǎn)安靜，運(yùn)行時基本上沒有噪音和振動；以溴化 鋰～水作為工質(zhì)對，無毒，無臭，有利于滿足環(huán)保要求；制冷機(jī)在真空狀態(tài)下進(jìn)行，無高壓爆炸危險(xiǎn)；制冷量調(diào)節(jié)范圍廣，在20%～100%的負(fù)荷內(nèi)可進(jìn)行制冷 量的無級調(diào)節(jié)；對外界條件變化的適應(yīng)性強(qiáng)，可在加熱蒸汽的壓力0.2～0.8ＭＰａ(表壓力)、冷卻水溫度20～35℃、冷媒水出水溫度5～15℃的范圍 內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)；機(jī)組結(jié)構(gòu)簡單，對安裝基礎(chǔ)的要求低，無需特殊的機(jī)座；體積小，用地省，制造管理容易，維護(hù)費(fèi)用亦較低廉；運(yùn)轉(zhuǎn)十分安全。 （3）系統(tǒng)構(gòu)造及工作原理

平板吸收式太陽能空調(diào)制冷系統(tǒng)由太陽能集熱器、溴化鋰吸收制冷系統(tǒng)、數(shù)臺循環(huán)泵、蓄熱的水箱、輔助電加熱器、兩個冷 卻器和連接管路等輔助器件以及控制系統(tǒng)組成。循環(huán)水由循環(huán)泵輸入水箱，高溫平板吸收太陽能在水箱加熱循環(huán)水，水的溫度升高，由另一臺循環(huán)泵輸送到溴化鋰吸 收式制冷裝置的發(fā)生器，將熱量釋放給發(fā)生器，水返回水箱。吸收器的冷卻水由循環(huán)水泵輸送到空氣冷卻器循環(huán)冷卻，冷凝器產(chǎn)生的熱量，由另一臺循環(huán)水泵輸送到 另一個空氣冷卻器(大型的可考慮用冷卻塔)。整個空調(diào)系統(tǒng)由三個流通環(huán)路組成，即發(fā)生器流通環(huán)路、制冷水流通環(huán)路和冷卻水流通環(huán)路。各流通環(huán)路流量、溫度 都由流量計(jì)與溫度傳感器測定。輔助電加熱器則是在夜間或集熱器工作不正常時加熱水以保證制冷效果

4、性能分析
太陽能集熱器是利用太陽能制冷的關(guān)鍵部件，它的集熱性能好壞在很大程度上決定了系統(tǒng)制冷過程總的COP值。但是，實(shí)用性好的太陽能集熱器除了要考慮制冷過 程的COP值，還要考慮工作時的穩(wěn)定性、安全性、維護(hù)管理難度以及使用壽命等因素。目前，采用高性能的平板集熱器較好解決了與建筑一體化問題，最大限度提 升建筑的美觀，采用高溫平板技術(shù)也提升了平板集熱器高品質(zhì)的特性。利用隔熱膜等相關(guān)保溫技術(shù)使平板集熱器性能得到極大的發(fā)揮。太陽能高溫平板吸收式空調(diào)制冷系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件除了平板集熱器外以外，冷凝器與蒸發(fā)器的性能對系統(tǒng)的高效運(yùn)行亦非常重要。冷凝器的冷凝方式和結(jié) 構(gòu)類型是一個不容忽視的部分，主要的冷凝方式為冷卻水在冷凝器吸熱，由水泵輸送到外部空氣冷卻器放熱，并往復(fù)循環(huán)。對于冷凝器，可以采用較大口徑的高肋翅 片管來強(qiáng)化冷卻制冷劑氣體，提高冷凝器冷凝效果。對蒸發(fā)器而言，其設(shè)計(jì)的好壞直接影響制冷效果。必須使蒸發(fā)器具有足夠的換熱面積，保證蒸發(fā)器與冷媒水充分 換熱。太陽能高溫平板吸收式空調(diào)制冷系統(tǒng)是間歇式系統(tǒng)，不能夠連續(xù)制冷，不能滿足連續(xù)用能的需求，系統(tǒng)中加入一個輔助能源以保證夜間也能連續(xù)制冷，不 過也增加能耗，因而系統(tǒng)制冷過程總的COP值較低。但是，與純粹利用電能為動力的壓縮式制冷系統(tǒng)相比，可以非常明顯節(jié)約電耗。太陽能是典型的低品位不穩(wěn)定 熱源，為保持制冷系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，可以對吸收式制冷循環(huán)進(jìn)行改進(jìn)，采用兩級或更多級的吸收制冷循環(huán)，使得系統(tǒng)具有較強(qiáng)的變工況適應(yīng)能力，但也使整個制冷 裝置復(fù)雜化了，增加了管理維護(hù)的難度，制造成本也相應(yīng)提高了。制冷系統(tǒng)只是作為空調(diào)來使用，采用單級吸收制冷循環(huán)還是較為實(shí)用。吸收式制冷工質(zhì)對有數(shù)十種之多，工質(zhì)對的特性從根本上決定著制冷系統(tǒng)的效率和性能，因而選擇適合于空調(diào)制冷系統(tǒng)的工質(zhì)對，是高溫平板式太陽能空 調(diào)制冷系統(tǒng)實(shí)用化的關(guān)鍵。以溴化鋰-水為工質(zhì)對的吸收式制冷系統(tǒng)，由于可以直接利用太陽能低品位熱源作動力而不需使用壓縮機(jī)，溴化鋰-水(LiBr- H2O)無毒害和污染，沒有爆炸危險(xiǎn)，運(yùn)行安全等特點(diǎn)，作為高溫平板式太陽能空調(diào)制冷系統(tǒng)的工質(zhì)對無疑是可行的，并且性能優(yōu)越。相對于使用具有一定毒性的 活性碳-甲醇、氯化鈣-氨為工質(zhì)對的制冷系統(tǒng)，在以人為主要服務(wù)對象、特別強(qiáng)調(diào)安全性的空調(diào)來說，作為制冷系統(tǒng)的工質(zhì)對無疑是首選之一。
5、結(jié)論
（1）高溫平板式真空管技術(shù)的發(fā)展，為太陽能吸收式制冷系統(tǒng)的廣泛利用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。太陽能高溫平板吸收式制冷系統(tǒng)的實(shí)用化在很大程度上取決于太陽能集熱器，采用高溫平板式真空管作為集熱器的具有極大優(yōu)越性。 （2）空調(diào)制冷系統(tǒng)采用溴化鋰-水為工質(zhì)對，從安全性角度分析，無疑最佳的。溴化鋰吸收式制冷系統(tǒng)能充分利用低溫?zé)嵩醋鳛閯恿?，結(jié)構(gòu)簡單，制造管理容易，運(yùn)行時沒有噪音和振動，符合人們對空調(diào)性能的要求。 （3）高溫平板吸收式太陽能空調(diào)制冷系統(tǒng)是間歇式系統(tǒng)，加入一個輔助能源可以保證夜間也能連續(xù)制冷，構(gòu)造不復(fù)雜，性能可靠。但穩(wěn)定性較差，系統(tǒng)的COP值低。提高系統(tǒng)的COP值，實(shí)現(xiàn)太陽能驅(qū)動下的連續(xù)循環(huán)是空調(diào)制冷系統(tǒng)獲得廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。 （4）太陽能高溫平板吸收式空調(diào)制冷系統(tǒng)以其環(huán)境保護(hù)的制冷手段已逐漸被人們廣為接受，其實(shí)用化的產(chǎn)品開發(fā)仍在積極的探索研究中。 6、太陽能空調(diào)的研究發(fā)展方向
（1）產(chǎn)業(yè)化太陽能空調(diào)實(shí)用性示范系統(tǒng)的建成，證明了太陽能空調(diào)技術(shù)上是可行的，經(jīng)濟(jì)上也顯示出一定的效益，潛在的市場很大，應(yīng)當(dāng)向產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展。但要實(shí) 現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)，還有許多工作可做，例如：太陽能空調(diào)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件；制冷機(jī)商品化、產(chǎn)業(yè)化；統(tǒng)一的配套設(shè)備和零部件；制定產(chǎn)品（系統(tǒng)）的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)； 大力開拓市場。（2）研究和開發(fā)新的枝術(shù)太陽能空調(diào)系統(tǒng)目前普遍采用成熟的淡化吸收式制冷技術(shù)。由于造價等方面的原因，制冷機(jī)不宜做得太小。所以，采用這種技術(shù)的太陽能空調(diào)系統(tǒng)適用于 中央空調(diào)和集中供熱方式，系統(tǒng)需要有一定的規(guī)模。而市場對小型的、家用的太陽能空調(diào)器卻有更大的需求，事實(shí)和經(jīng)驗(yàn)告訴我們，只有滿足千家萬戶人民群眾需要 的產(chǎn)品，才能形成規(guī)模化產(chǎn)業(yè)。因此，需要研究和開發(fā)小型太陽能空調(diào)的新方法、新技術(shù)。（3）建筑物的熱-電-冷聯(lián)供系統(tǒng)建筑用能是一個耗能大戶，其中用于照明、供熱和空調(diào)就占了一半以上，太陽能在建筑上的應(yīng)用不僅可以節(jié)省能源，更重要的是有利于保護(hù)環(huán)境。利用太 陽能供電、供熱、供冷、照明，最終實(shí)現(xiàn)所謂綠色能源的房子，是世界上許多發(fā)達(dá)國家的熱門研究課題，也將是21世紀(jì)一個應(yīng)用面很廣、需求量很大的多學(xué)科交叉 的綜合性課題。這是太陽能利用的一個引人注目的發(fā)展趨勢。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對生活環(huán)境的要求越來越高，采暖和空調(diào)已經(jīng)是建筑物的必要設(shè)施。另一方面由于常規(guī)能源不斷開采和 使用，其儲藏量將不斷地減小，環(huán)境污染的問題也越來越嚴(yán)峻。因此，利用太陽能供冷和供熱，不僅可以節(jié)省電力和常規(guī)能源，對環(huán)境保護(hù)尤其有重要意義。