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(一)相关专利---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 （二）详细介绍汽车空调工作原理------------------------------------------------------------------------------- 2 （三）汽车太阳能空调的原理与构造---------------------------------------------------------------------------- 5
(一)相关专利
内置式汽车太阳能空调系统
申请号：200620096205.5 申请日：2006.04.18
名称：内置式汽车太阳能空调系统
公开(公告) 号：CN2890749 公开(公告)日：2007.04.18
主分类号：F24J2/00(2006.01)I 分案原申请号：
分类号：F24J2/00(2006.01)I;F25B21/02(2006.01)I;B60H1/32(2006.01)I;B60R16/04(2006.01)I
颁证日：优先权：
申请(专利权)人：黄国宏
地址：430080湖北省武汉市青山区冶金街23街81门15号
发明(设计)人：黄国宏国际申请：
国际公布：进入国家日期：
专利代理机构：武汉楚天专利事务所代理人：石坚
摘要
本实用新型公开了一种内置式汽车太阳能空调系统，涉及轿车类小车的空调系统。太阳能电池设置在后挡风玻璃内侧，与后挡风玻璃的角度相适应；主机设置在后座之后的空间内，太阳能电池与主机中的制冷半导体有电线相连，制冷半导体的热端与设置在后备箱方向的散热器紧贴，制冷半导体的冷端与设置在车箱方向的冷凝器紧贴，风扇设置于自然风进口内，风扇设置于冷风出口内。所述的太阳能电池是可折叠的。所述的防晒隔热膜设置在前挡风玻璃内侧。所述的防晒隔热膜是可卷曲收-放的。主机的热风出口有管道与车箱外大气相连。本实用新型设计合理，结构简单，采用太阳能电池和半导体制冷，不产生环境污染，节约能源，为车内制造了凉爽、舒适的环境。
汽车太阳能空调
申请号： 200920238424.6 申请日： 2009.11.04
名称：汽车太阳能空调
公开 (公告) 号： CN201561515U 公开(公告)日： 2010.08.25
主分类号： F24F5/00(2006.01)I 分案原申请号：
分类号： F24F5/00(2006.01)I;F24F11/02(2006.01)I;H02J7/00(2006.01)I 颁证日：优先权：
申请(专利权)人：王盛华
地址： 510000 广东省广州市永福路45号利远广场四楼D014
发明 (设计)人：王盛华国际申请：
国际公布：进入国家日期：
专利代理机构：广州市南锋专利事务所有限公司 44228 代理人：刘媖
摘要
本实用新型公开了一种汽车太阳能空调，包括有太阳能电池、汽车蓄电池、鼓风机、半导体模块，所述太阳能电池与半导体模块之间设有电子控制装置；所述半导体模块是由制冷部分和制热部分构成，制冷部分与鼓风机之间，以及制热部分与鼓风机之间设有散热片。电子控制装置的控制面板上设有车内温度显示屏以及制冷控制开关、制热控制开关以及太阳能电池对汽车蓄电池进行充电的充电控制开关。由于利用太阳能电池对汽车内制冷和制热的方式，不仅节省了能源，还减少了尾气的排放，充分体现了节能环保的特点；由于利用太阳能电池对汽车蓄电池进行适时充电，减少极板的硫化，延长蓄电池的使用寿命；本实用新型还具有工作时噪音小、能耗低、操作简便的特点。
（二）详细介绍汽车空调工作原理
（来源：https://www.doczj.com/doc/549011936.html,/2009年06月05日18:06 腾讯汽车）一．汽车空调的工作原理
其实汽车空调和我们熟悉的家用空调制冷原理是一样的。都是利用R12或是R134a压缩释放的瞬间体积急剧膨胀就要吸收大量热能的原理制冷。(由于R12对大气臭氧层的破坏，出于环保的要求发达国家从1996年开始改用R134a做制冷剂)汽车空调的构造和家用的分体空调类似，它的压缩机往往是安装在发动机上，并用皮带驱动（也有直接驱动的），冷凝器安装在汽车散热器的前方，而蒸发器在车里面，工作时从蒸发器出来的低压气态致冷剂流经压缩机变成高压高温气体，经过冷凝器散热管降温冷却变成高压低温的液体，再经过贮液干燥器除湿与缓冲，然后以较稳定的压力和流量流向膨胀阀，经节流和降压最后流向蒸发器。致冷剂一遇低压环境即蒸发，吸收大量热能。车厢内的空气不断流经蒸发器，车厢内温度也就因此降低。液态致冷剂流经蒸发器后再次变成低压气
体，又重新被吸入压缩机进行下一次的循环工作。在整个系统中，膨胀阀是控制致冷剂进入蒸发器的机关，致冷剂进入蒸发器太多就不易蒸发而太少冷气又会不够，因此膨胀阀是调节中枢。而压缩机是系统的心脏，系统循环的动力源泉。
尽管汽车空调的空调系统的原理与其它空调系统是相同的，但汽车空调是移动式车载的空调装置，它与固定式空调系统相比，动转条件更恶劣，随汽车行驶的颤振，空调系统的制冷剂比固定式更容易泄漏，空调系统的维修与保养也比固定式频繁，空调装置中风路系统在吸入新风时常常会将尘土吸入，堵塞过滤网及蒸发器，在清洗过程中又往往会把制冷剂泄放到大气中去。造成臭氧层消耗，破坏了环境。
二．汽车空调的组成
汽车空调一般主要由压缩机(compressor)、电控离合器、冷凝器（condenser）、蒸发器（eva porator）、膨胀阀(expansion valve)、贮液干燥器（receiver drier）、管道（hoses）、冷凝风扇、真空电磁阀(vacuum solenoid)、怠速器和控制系统等组成。汽车空调分高压管路和低压管路。高压侧包括压缩机输出侧、高压管路、冷凝器、贮液干燥器和液体管路；低压侧包括蒸发器、积累器、回气管路、压缩机输入侧和压缩机机油池。
贮液干燥器——实际上是一个贮存制冷剂及吸收制冷剂水分、杂质的装置。一方面，它相当于汽车的油箱，为泄露制冷剂多出的空间补充制冷剂。另一方面，它又像空气滤清器那样，过滤掉制冷剂中掺杂的杂质。贮液干燥器中还装有一定的硅胶物质，起到吸收水分的作用。
冷凝器和蒸发器——它们虽然叫法不一样，但结构类似。它们都是在一排弯绕的管道上布满散热用的金属薄片，以此实现外界空气与管道内物质的热交换的装置。冷凝器的冷凝指的是其管道内的制冷剂散热从气态凝成液态。其原理与发动机的散热水箱相近（区别只在于水箱的水一直是液态而已），所以它经常被安装在车头，与水箱一起，共同享受来自前方的习习凉风。总之冷凝器是哪里凉快哪里去，以便其散热冷凝。蒸发器与冷凝器正好相反，它是制冷剂由液态变成气态（即蒸发）吸收热量的场所。
压缩机——是空调制冷系统的心脏，它是一种使制冷剂在系统内循环的动力源。
管道——由于要注入一定压力的制冷剂，所以必须采用金属管道。特别是从压缩机到冷凝器到制冷剂瓶到膨胀阀这段，由于属系统的高压段，所以比其它管道有更高的耐高压要求。
压缩机——顾名思义，压缩机就是起压缩的作用，它的作用是使制冷剂完成从气态到液态的转变过程，达到制冷剂散热凝露的目的。同时在整个空调系统，压缩机还是管路内介质运转的压力源，没有它，系统不仅不制冷而且还失去了运行的动力。
压缩机的分类：
活塞式：活塞式压缩机的结构酷似发动机，有曲轴、连杆、活塞、气缸等，但因为它并不产生能量，所以喷油咀、火花塞等就没有了。长途货动车或大客车因为空间较大，所以体积较大、损耗较小的活塞式压缩机常被使用。
斜盘式：一般的轿车、小型商用车所使用的都是斜盘式压缩机。因为其体积小、质量轻，易于在狭小的发动机室内安装排布，所以广为使用。
虽然结构上有很大的区别，但实际上这两种压缩机都是把来自发动机转动的动能转化成压缩机内活塞的往复运动，并以此对空调系统的管路形成压力，达到压缩制冷剂的目的。
汽车空调不需要如家用空调般每次关机后必须停三几分钟再开，实际上车用空调即使在冬天也应每周开启一下，让各零件得到润滑。另外，隔尘网也应注意检查，如附上太多灰尘则要及时更换。位于车头的冷凝器在每次洗车时最好用高压水枪冲洗，以防散热叶片被杂物（昆虫、树叶等）堵塞影响散热效果。
值得一提的是，压缩机的旋转轴是通过磁性离合器及皮带与发动机曲轴相连取得动力的。为什么要有一个磁性离合器呢？因为当装在蒸发器出风口的传感器感知出风的温度不够低时，它就会通过电路使压缩机的磁性离合器闭合，这样压缩机随发动机运转，实现制冷。而当出风温度低于设定的温度，它则控制磁性离合器切离，这样压缩机不工作。如果这一控制失灵，那么压缩机将不断工作，使蒸发器结冰造成管道压力超标，最终破坏系统甚至造成损坏。
目前大部分小汽车（主要指民用小车）上用的制冷剂有R-12制冷剂和R-134a制冷剂两种。R -12制冷剂是一种普通制冷剂，含有会破坏臭氧层的物质--氟利昂，而且在明火下会生成对人体有害的物质；而R-134a是一种新型环保制冷剂，具有无毒、无色、不燃不爆、热稳定性好等性质，更重要的是R-134a制冷剂不损害臭氧层。
这两种制冷剂的化学结构互不相同，所以在汽车上是不通用的。而且它们配套使用的制冷剂油也不可互溶。如果加错制冷剂会令系统损坏，如对胶管的腐蚀等。R134a之所以用来替代R12，是因为其热力性质与R12相似，是一种不含氯的氟利昂，其臭氧破坏系统为零，所以，现在的新车基本都已使用R134a，即人们常说的环保制冷剂。
三．汽车空调系统分类（按动力源分）
1．独立式空调：有专门的动力源（如第二台内燃机）驱动整个空调系统的运行。一般用于长途货运、高地板大中巴等车上。独立式空调由于需要两台发动机，燃油消耗高，同时造成较高的成
本，并且其维修及维护十分困难，需要十分熟练的发动机维修人员，而且发动机配件不易获得，尤其是进口发动机；另外设计和安装更容易导致系统质量问题的发生，而额外的驱动发动机更增加了发生故障的概率。
2．非独立式空调：直接利用汽车的行驶动力（发动机）来运转的空调系统。非独立式空调由主发动机带动压缩机运转，并由电磁离合器进行控制。接通电源时，离合器断开，压缩机停机，从而调节冷气的供给，达到控制车厢内温度的目的。其优点是结构简单、便于安装布置、噪音小。由于需要消耗主发动机10%-15%的动力，直接影响汽车的加速性能和爬坡能力。同时其制冷量受汽车行驶速度影响，如果汽车停止运行，其空调系统也停止运行。尽管如此，非独立式空调由于其较低的成本（相对独立式空调），可*的质量，已逐渐成为市场的主导产品。目前，绝大部分轿车、面包车、小巴都使用这种空调。
四．汽车空调系统特点
(1)空调装置运行时振动较大
前面已提到汽车空调装置是移动式车载空调装置，由于道路不平，汽车在行驶中颠簸振动大，所以装置中连接管道应采用挠性制冷剂管道。
(2)冷凝器紧靠着发动机的散热器,所以它的冷凝温度往往是低高的,所以其运行工况比其它空调装置恶劣。
(3)汽车空调系统的压缩机是直接由发动机驱动的，它是通过一个皮带驱动机构来实现的。当压缩机不工作时，压缩机可以与发动机脱开，它是通过一个电子离合器来实现的。空调系统停止工作时，应经常检查皮带的松紧，以确定离合器动作是否正确，有时离合器因轴承的损坏而影响压缩机的轴封，造成压缩机轴封处制冷剂泄漏。所以要检查离合器轴承损坏的早期迹象。
（三）汽车太阳能空调的原理与构造
[摘要] 本文针对传统汽车空调耗油多、污染大的缺点，研究了新型节能的汽车太阳能空调的原理与构造。汽车太阳能空调主要由硅型太阳能电池、半导体制冷片、测量控制电路和散热器等器件组成。
[关健词] 汽车太阳能空调太阳能电池
一、汽车太阳能空调的原理简介
①汽车太阳能空调是利用硅型太阳能电池吸收太阳光。光照射在半导体中存在内电场E的位置，形成合电子－电子空穴对，在电场的作用下，导带中的光生电子聚集在右侧，价带中的电子空位聚集在左侧，产生荷电载体的极化，因此半导体的两侧产生电势差，将太阳能转化为电能，通过连接半导体制冷片使其工作。②在半导体制冷片中，由于接触电位差的存在，使通过接头的电子经历电位突变，当接触电位差与外电场?反向时，电子反抗电场力做功，其能量来自接头处的晶体点阵，结果使接头温度下降，并从周围环境吸收热量，达到降低周围温度的效果。太阳能空调本身是一个具有自我调节能力的系统，其转化的能量与太阳光的强度成正比，即太阳光越强，它能转换的热能也越多。
二、硅型太阳能电池简介
太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应，一般的半导体采用半导体硅组成。
正电荷为硅原子，负电荷为围绕在硅原子旁边的四个电子。空穴因为没有电子而变得很不稳定，容易吸收电子而中和，形成P（positive）型半导体。
同样，掺入磷原子以后，因为磷原子有五个电子，所以就会有一个电子变得非常活跃，形成N（negative）型半导体。
N型半导体中含有较多的空穴，而P型半导体中含有较多的电子，这样，当P型和N型半导体结合在一起时，就会在接触面形这就是PN结。
当晶片受光后，PN结中，N型半导体的空穴往P型区移动，而P型区中的电子往N型区移动，从而形成从N型区到P型区的电流。然后在PN结中形成电势差，这就形成了电源。
由于半导体不是电的良导体，电子在通过p－n结后如果在半导体中流动，电阻非常大，损耗也就非常大。但如果在上层全部涂上金属，阳光就不能通过，电流就不能产生，因此一般用金属网格覆盖p－n结，以增加入射光的面积。 ?
另外硅表面非常光亮，会反射掉大量的太阳光，不能被电池利用。将反射损失减小到5％甚至更小。一个电池所能提供的电流和电压毕竟有限，于是人们又将很多电池（通常是36个）并联或串联起来使用，形成太阳能光电板。
三、制冷部分
1.制冷片的组成材料。半导体制冷也称热电制冷，是从20世纪50年代发展起来的一门介于制冷技术和半导体技术边缘的学科。它利用特种半导体材料构成的P-N结，形成热电偶对，产生帕尔帖效应，通过直流电制冷的一种新型制冷方式。
2.散热风扇的组成材料。散热风扇所使用的散热片材料是铝合金，铝的重量非常轻，因为纯铝太达于柔软，所以都会加入少量的其他金属，铸造而成为铝合金，以获得适当的硬度，不过铝还是占了约百分之九十八左右。
四、控制电路部分
各元件简介：
(1)单片机－P89LPC922。P89LPC922 是一款单片封装的微控制器，适合于许多要求高集成度、低成本的场合。可以满足多方面的性能要求。采用了高性能的处理器结构，指令执行时间只需2到4个时钟周期。6倍于标准80C51器件。集成了许多系统级的功能，这样可大大减少元件的数目和电路板面积并降低系统的成本。
(2)SP6641B－165mA/500mA碱性DC/DC升压型稳压器。SP6641一款DC-DC升压调节器，其静态电流极低，电池转换效率很高，多用于一些电池供电的设备中，如PDA、MP3播放器，及其他手持式设备，SP6641静态电流为10uA，并具有一个0.3Ω的N通道充电开关，最低启动电压为0.9V，并具有0.33A或1.0A感应电流限制模块。SP6641提供5引脚SOT-23封装。SHDN 引脚上1nA电流的低电平，即可控制SP6641。
(3)温度传感器－LM75A。①LM75A 概述。LM75A 是一个高速I2C 接口的温度传感器，可以在-55℃～+125℃的温度范围内将温度直接转换为数字信号，并可实现0.125℃的精度。MCU 可以通过I2C 总线直接读取其内部寄存器中的数据，并可通过I2C 对4 个数据寄存器进行操作，以设置成不同的工作模式。LM75A有3 个可选的逻辑地址管脚，使得同一总线上可同时连接8 个器件而不发生地址冲突。LM75A 可配置成不同的工作模式。它可设置成在正常工作模式下周期性地对环境温度进行监控，或进入关断模式来将器件功耗降至最低。OS 输出有2 种可选的工作模式：OS比较器模式和OS 中断模式，OS 输出可选择高电平或低电平有效。正常工作模式下，当器件上电时，OS 工作在比较器模式，温度阈值为80℃，滞后阈值为75℃。②LM75A 内部寄存器。温度寄存器是一个只读寄存器，包含2个8位的数据字节，由一个高数据字节（MS）和一个低数据字节（LS）组成。这两个字节中只有11位用来存放分辨率为0.125℃的Temp数据（以二进制补码数据的形式）。对于8位的I2C总线来说，只要从LM75A的“00地址”连续读两个字节即可（温度的高8位在前）。③I2C串行接口。在主控器的控制下，LM75A可以通过SCL和SDA作为从器件连接到I2C总线上。主控器必须提供SCL时钟信号，可以通过SDA读出器件数据或将数据写入到器件中。注意：必须在SCL和SDA端分别连接一个外部上拉电阻，阻值大约为10kΩ。LM75A从地址（7位地址）的低3位可由地址引脚A2、A1和A0的逻辑电平来决定。地址的高4位预先设置为‘1001’。表5给出了器件的完地址，从表中可以看出，同一总线上可连接8个器件而不会产生地址冲突。由于输入管脚SCL、SDA、A2-A0内部无偏置，因
此在任何应用中它们都不能悬空（这一点很重要）。
五、汽车太阳能空调的优点
能源短缺与环境污染是目前人类面临的两大问题。因而开发新的节能，环保，经济型产品是时代的要求。而汽车太阳能空调就是顺应时代的产物。汽车太阳能空调主要有以下几个优点：（1）节约能源，节省资金。能源危机问题将影响我国经济快速健康的发展，发现新能源将是我们未来的解决方向，而太阳能就是其中的一种。（2）绿色环保。汽车太阳能半导体空调是利用太阳能电池转化的直流电来驱动半导体制冷片制冷而不会产生有害气体。而传统的汽车空调是利用燃烧汽油而获得电能来驱动的。（3）结构简单，便宜可行。汽车太阳能空调主要由三部分组成：太阳能电池板，制冷部分，控制部分。综上可以得出一款汽车太阳能空调价格在3000元左右。（4）便于安装使用。无论是新车还是旧车都可以方便的安装上汽车太阳能空调，我们只需将薄膜状的太阳能电池（国内外已有生产）贴在车的顶棚，然后将导线接入空调即可。
参考文献：
[1]沈辉，曾祖勤．太阳能光伏发电技术[M]．化学工业出版社．
[2]付百学．汽车空调原理与检修技术[M]．中国电力出版社， 2005，7．
[3]徐德胜．半导体制冷与应用技术[M]．上海交通大学出版
太阳能空调工作原理,太阳能空调优点 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: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！
毕业论文 学院名称:烟台职业学院系别：汽车工程系 专业：汽车电子技术 论题：汽车空调系统 姓名：闫茂更 班级：08汽车电子 学号：2008104003 指导老师：孙春燕
汽车空调系统 摘要：其实汽车空调和我们熟悉的家用空调制冷原理是一样的。都是利用R12或是R134a压缩释放的瞬间体积急剧膨胀就要吸收大量热能的原理制冷。(由于R12对大气臭氧层的破坏，出于环保的要求发达国家从1996年开始改用R134a 做制冷剂汽车空调的构造和家用的分体空调类似) 【关键词】空调系统工作原理特点日常维护 汽车空调的组成 汽车空调一般主要由压缩机(compressor)、电控离合器、冷凝器（condenser）、蒸发器（evaporator）、膨胀阀(expansion valve)、贮液干燥器（receiver drier）、管道（hoses）、冷凝风扇、真空电磁阀(vacuum solenoid)、怠速器和控制系统等组成。汽车空调分高压管路和低压管路。高压侧包括压缩机输出侧、高压管路、冷凝器、贮液干燥器和液体管路；低压侧包括蒸发器、积累器、回气管路、压缩机输入侧和压缩机机油池。 贮液干燥器——实际上是一个贮存制冷剂及吸收制冷剂水分、杂质的装置。一方面，它相当于汽车的油箱，为泄露制冷剂多出的空间补充制冷剂。另一方面，它又像空气滤清器那样，过滤掉制冷剂中掺杂的杂质。贮液干燥器中还装有一定的硅胶物质，起到吸收水分的作用。
冷凝器和蒸发器——它们虽然叫法不一样，但结构类似。它们都是在一排弯绕的管道上布满散热用的金属薄片，以此实现外界空气与管道内物质的热交换的装置。冷凝器的冷凝指的是其管道内的制冷剂散热从气态凝成液态。其原理与发动机的散热水箱相近（区别只在于水箱的水一直是液态而已），所以它经常被安装在车头，与水箱一起，共同享受来自前方的习习凉风。总之冷凝器是哪里凉快哪里去，以便其散热冷凝。蒸发器与冷凝器正好相反，它是制冷剂由液态变成气态（即蒸发）吸收热量的场所。 压缩机——是空调制冷系统的心脏，它是一种使制冷剂在系统内 循环的动力源。 管道——由于要注入一定压力的制冷剂，所以必须采用金属管道。特别是从压缩机到冷凝器到制冷剂瓶到膨胀阀这段，由于属系统的高压段，所以比其它管道有更高的耐高压要求。 压缩机——顾名思义，压缩机就是起压缩的作用，它的作用是使制冷剂完成从气态到液态的转变过程，达到制冷剂散热凝露的目的。同时在整个空调系统，压缩机还是管路内介质运转的压力源，没有它，系统不仅不制冷而且还失去了运行的动力。 压缩机的分类： 活塞式：活塞式压缩机的结构酷似发动机，有曲轴、连杆、活塞、气缸等，但因为它并不产生能量，所以喷油咀、火花塞等就没有了。
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
第六章汽车空调控制系统及配风方式6.1 手动调节的汽车空调系统 目前，大多数中级轿车都采用手动调节的汽车空调系统。该系统是依靠驾驶员拨动控制板上的各种功能键实现对温度、通风机构和风向、风速的控制。下面以国产BJ202l型汽车为例介绍手动调节的汽车空调系统。 6.1.1空调控制板 空调控制板安装在驾驶室前壁，由驾驶员操纵。板面布局如图5-1所示。 空调控制板上设有三个控制开关，分别是风机开关、空调方式选择开关和温度选择开关。 1．风机开关 风机开关设有四个不同的转速挡位，以控制风机四种不同的转速。风机为一直流电动机，其转速的改变是通过调整串入风机电路的电阻来实现的。 风机调速电阻安装在风机罩的左前方，裸露在风道内，与它串联的还有一个限温开关，当温度超过某一值时，开关断开。风机调速电阻如图5-2所示。 风机除在停用状态不工作外，在制冷、取暖及通风状态下均可工作。 2．空调方式选择开关 空调方式选择开关用于确定空调系统的功能，即要求空调是制冷、取暖、通风还是除霜。通过驾驶员拨动开关可处在七个不同的位置：0FF－停止位置；MAX
－最冷位置；NORM－中冷位置；BILEVEL－微冷位置；HEAT－取暖位置；VENT －通风位置；－除霜位置。另外，在控制板的后面，设有真空控制开关。当驾驶员操纵空调方式选择开关时，真空控制开关随之联动，通过改变真空通路控制真空驱动器来调节各风门的状态及热水阀的开度。 3．温度选择开关 温度选择开关是控制温度门的开关，用钢丝和温度门连接。温度选择当开关处于左半区(称之为冷风区)时，温度门关死通向加热器的风道，出来的空气是未经加热的空气。当开关处于右半区(称之为热风区)时，温度门打开通向加热器的风道，送入车内的空气是经过除湿后的暖空气。温度选择开关可在左右两半区无级连续调节，可停在任意位置，对应温度门也有确定的位置。 6.1.2真空系统执行元件 汽车空调系统的风门及热水阀一般都是由真空系统通过真空执行元件来进行控制。采用的执行元件有真空罐和真空驱动器。 1．真空罐 真空系统的真空源是来自发动机的进气歧管。随发动机的运行工况不同，进气歧管的真空度也相应不同。当怠速时，真空度最大；而上坡最大转矩时，真空度最小。其真空的绝对压力在10lPa～33.7kPa之 间变化。真空度的这种变化，将会影响真空系统 的调控工作。所以设定一个真空罐，其主要作用 是向系统提供稳定的真空压力，其次是储存真空， 使真空系统即使在发动机停止运行时，仍能保持 一定的真空度。 真空罐的构造如图5-3所示。由真空罐和真 空保持器两部分组成。真空罐是一个金属罐，里 面安装一个真空保持器。其工作原理如下所述。 真空罐7内的空心膜阀9和膜片6，将真空 罐分成三个腔室，中腔与发动机进气歧管相联， 右腔与真空执行系统相联，左腔与真空罐内腔相 连。当发动机的真空度较高时，将膜片6推开。由于发动机的真空度大于真空罐，空心膜阀9膨胀开时，气孔4被打开，则真空系统成一开口通路，真空度提高。当发动机进气歧管的真空度比真空罐的真空度小时，空心膜阀9外面压力将其压扁，封闭气孔4，保持罐内真空度。同时膜片6右移，封闭发动机歧管接口2，将真空系统和真空源分开，保持真空系统和真空罐的真空度，并保持真空系统原
目录 (一)相关专利---------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 （二）详细介绍汽车空调工作原理------------------------------------------------------------------------------- 2 （三）汽车太阳能空调的原理与构造---------------------------------------------------------------------------- 5 (一)相关专利 内置式汽车太阳能空调系统 申请号：200620096205.5 申请日：2006.04.18 名称：内置式汽车太阳能空调系统 公开(公告) 号：CN2890749 公开(公告)日：2007.04.18 主分类号：F24J2/00(2006.01)I 分案原申请号： 分类号：F24J2/00(2006.01)I;F25B21/02(2006.01)I;B60H1/32(2006.01)I;B60R16/04(2006.01)I 颁证日：优先权： 申请(专利权)人：黄国宏 地址：430080湖北省武汉市青山区冶金街23街81门15号 发明(设计)人：黄国宏国际申请： 国际公布：进入国家日期： 专利代理机构：武汉楚天专利事务所代理人：石坚 摘要 本实用新型公开了一种内置式汽车太阳能空调系统，涉及轿车类小车的空调系统。太阳能电池设置在后挡风玻璃内侧，与后挡风玻璃的角度相适应；主机设置在后座之后的空间内，太阳能电池与主机中的制冷半导体有电线相连，制冷半导体的热端与设置在后备箱方向的散热器紧贴，制冷半导体的冷端与设置在车箱方向的冷凝器紧贴，风扇设置于自然风进口内，风扇设置于冷风出口内。所述的太阳能电池是可折叠的。所述的防晒隔热膜设置在前挡风玻璃内侧。所述的防晒隔热膜是可卷曲收-放的。主机的热风出口有管道与车箱外大气相连。本实用新型设计合理，结构简单，采用太阳能电池和半导体制冷，不产生环境污染，节约能源，为车内制造了凉爽、舒适的环境。 汽车太阳能空调 申请号： 200920238424.6 申请日： 2009.11.04 名称：汽车太阳能空调 公开 (公告) 号： CN201561515U 公开(公告)日： 2010.08.25
太阳能空调的研究与发展 中国科学院能源研究所季戬洪马伟斌江晴 一、引言 顾名思义，太阳能空调是以太阳能作为制冷空调的能源。利用太阳能制冷可以有两条途径，一是利用光伏技术产生电力，以电力推动常规的压缩式制冷机制冷；二是进行光-热转换，用热作为能源制冷。前者系统比较简单，但以目前先电池的价格计算，其造价为为后者的 3-4倍；后者除了供冷之外，还结合供热利用。因此国外的太阳能空调系统通常以第二种为主。 二、发展太阳能空调应用的基础和意义 1．1太阳能利用的合理性 一般的太阳能热利用项目，如采暖、热水等，在需求上其实与太阳能的提供并不完全一致：当天气越冷、人们越需要温暖的时候，太阳能量的提供往往不足。从这个角度来看，太阳能空调的应用是最合理的：当太阳辐射越强。天气越热的时候，我们需要空调的负荷也越大。这是太阳能空调应用最有利的客观因素。 1．2太阳能空调的市场基础 太阳能热水器在国市场迅猛发展，全国太阳能热水器的使用量已超过1000万平方米近年来每年增长超过200万平方米，由此可见，太阳能热水器的使用量和需求量都非常大，市场前景非常好。另一方面，空调的需求也是一个巨大的市场。如果把供热与空调结合起耘将是一个更加理想的方案。这是太阳能空调实现推广应用的市场基础。 1．3太阳能空调的技术基础 太阳能制冷空调的关键技术已经成熟。（1）在太阳能集热器方面，真空管集热器、平板集热器都已经在市场上推广应用；（2）在制冷机方面，溴化锂吸收式制冷机在九十年代大量地进入了市场。中国科学院能源研究所研制的低温热水型两级吸收式淡化侄制冷机，热源温度只需60℃以上，特别适合于太阳能的利用。（3）在系统方面，已经积累了丰富的经验。因此，太阳能空调应用在技术上是可行的。 1．4太阳能空调的经济性
目 录 一、太阳能空调系统简介 二、开思拓太阳能空调系统项目介绍 2.1 采用的主要技术 2.1.1 金属——玻璃热压封真空管太阳能集热器 2.1.2 小型溴化锂吸收式制冷机 2.1.3 毛细管辐射吊顶 2.1.4 毛细管重力循环柜 2.1.5 新风处理方案 2.2 太阳能空调系统制冷系数(COP)计算及节能性分析 三、太阳能空调下一步研究的要点和进入推广阶段的必备条件
一、太阳能空调系统简介 在世界能源日益紧张，各种能源价格飞涨的形势下，各国都将眼光投向了太阳能，一则太阳能是可再生能源，取之不尽；再则，太阳能对环境友好，无污染，对人类的生存环境无危害。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。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。 空调的耗电量约占整个电力系统耗电量的三分之一，为缓解夏季用电量，太阳能空调从一开始就具有很大的吸引力。利用太阳能制冷与一般电力制冷原理相同，只是所用能源不同，太阳能空调利用热来制冷，省去了常规空调系统压缩机的电耗。将太阳能用于空调制冷领域，才刚刚拉开序幕，随着能源政策对清洁能源的倾斜，太阳能空调的推广普及前景非常美好。 太阳能空调系统主要由太阳集热器和吸收式制冷机两部分构成，兼顾供热和制冷两个方面的应用，可广泛应用于办公搂、别墅、学校、医院、酒店、游泳池、公寓等，为太阳能热利用技术开辟了一个新的应用领域。 太阳能空调的工作原理： 太阳能空调，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进行制冷。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，制冷量越大。 太阳能空调的优点： (1).太阳能空调的季节适应性好，系统制冷能力随着太阳辐射能的增加而增大， 当太阳辐射越强、天气越热的时候，需要空调的负荷也越大，而此时太阳能空调的制冷量也越大，而这正好与人们对夏季空调的迫切要求相匹配； (2).环境无污染，传统的压缩式制冷机以氟里昂为介质，对大气层有极大的破坏 作用，而太阳能吸收式制冷机以无毒、无害的水和溴化锂为介质，对大气环境无影响； (3).经济性好，太阳能空调系统可以将夏季制冷、冬季采暖和全年提供热水相结 合，显著提高太阳能空调系统的利用率和经济性；
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
汽车自动空调系统 1．汽车自动空调系统构成 汽车空调系统是由HVAC总成、空调压缩机总成、冷凝器-干燥储液瓶总成、蒸发器-压缩机管路总成、压缩机-冷凝器管路总成、干燥器-蒸发器管路总成、进风滤清器总成、空调控制面板总成。
前窗除雾器出风口 中央出风口 汽车空调系统的自动控制装置是由室温度传感器、室外温度传感器、水温传感器、传感器、车速传感器、雨水传感器、温度调节执行器、外循环调节执行器、风向调节执行器、风机调速的功率模块、风机高速继电器、VFD显示、控制面板组成。 2．自动控制系统原理 工作原理：
各个传感器感知到外界的变化，并转换成电信号，输入给中央控制器，经过中央控制器中微处理器的综合计算后输出指令，指挥执行器的输出运动，调节各个出风口风门的开度和风向，调节冷、热量的混合比例，达到调节车空气温度的目的。VFD真空显示屏，显示微处理器输出各种指令的图案让驾乘人员了解空调系统工作状况，车空气温度。 3．自动控制系统主要零部件 控制面板：
室温度传感器： 安装在驾驶员前侧下端的室温度传感器，由NTC热敏电阻构成，通过传感器输入口，吸入车空气温度。温度变化转化成电阻电压的变化，输入给中央控制器，通过计算转换成温度变化显示在VFD的显示屏上。 室外温度传感器： 安装在车体前部的室外温度传感器，由NTC热敏电阻构成，感知车外的空气温度变化，将温度变化转化成电阻电压的变化，输入给中央控制器，通过计算转换成温度变化可显示在VFD的显示屏上。
水温传感器： 安装在HVAC暖水箱上的水温传感器，由NTC热敏电阻构成，感知水箱里水温变化，将温度变化转化成电阻电压的变化，输入给中央控制器，进行综合计算统一处理。 以上三种传感器的电器原理如下：
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。
: 汽车空调自动控制系统设计 摘要 随着现代汽车技术的发展，汽车的空调技术已经很发展的成熟，可是随着社会的进步，人们对舒适性的要求也越来越来高了。由于人们的要求提高了，从而反应出现代汽车空调系统的几大缺点，需要进行改进。本设计就是根据几大缺点进行的改进设计，设计提供一种8位单片机为控制核心的汽车自动控制系统。 本文针对现代汽车的不足之处进行改进，采用8位单片机为核心，以数字温度传感器、车速传感器、发动机转速传感器作为测量元件，并实时监测、显示车内温湿度、车速和发动机转速，通过控制电路的通断来达到对汽车空调自动控制功能。另外本文还加了一个延时电路，来控制风扇后关闭。本文还阐述了汽车空调及系统的组成及原理，并完成总体硬件设计和软件的编写。 关键词：汽车空调自动控制, 单片机, 传感器 ， … 【
目录 ` 1 绪论 (1) 1．1 课题来源及产生背景 (1) 1．2 课题研究的目的及意义 (1) 1．3 课题研究的主要内容 (1) 1．4 本课题的主要任务 (1) 2 汽车空调及空调自动控制系统的概述 (2) 2．1 汽车空调的概述 (2) 2．2 汽车空调自动控制系统的工作原理 (3) ^ 3 汽车自动控制系统的总体设计方案 (4) 4 汽车空调控制系统的设计原则 (4) 5 主要设计硬件的选择 (5) 4．1 单片机AT89S52 (5) 4．1．1 主要性能 (5) 4．1．2 功能特性描述 (5) 4．1．3 引脚结构 (6) ' 4．1．4 方框图 (9) 4．2 数字温湿度传感器DHT11 (11) 4．2．1 DHT11的概述 (11) 4．2．2 传感器性能特点 (11)
CONSTRUCTION 节能环保 实现太阳能制冷主要有两条途径[1]：一是光热转换，以热制冷，如吸收式制冷、吸附式制冷；二是光电转换，以电制冷，如光电制冷、热电制冷。光电转换的制冷方法由于成本较高，实际推广和应用较少；以热制冷方式由于其相对廉价而备受青睐。太阳能制冷研究主要在三个方向上进行，即太阳能吸收式制冷、太阳能吸附式制冷和太阳能喷射式制冷，以这三种制冷方法为基础，或综合或增强，又延伸出一些新的制冷方法。其中吸收式制冷和喷射式制冷[2]都已经进入了应用阶段，吸附式制冷还处在研究阶段。下面对这三种制冷方法分别进行介绍。 一、汽车太阳能空调的原理简介 汽车太阳能空调是利用硅型太阳能电池吸收太阳光，太阳辐射能量的光谱，主要以可见光为中心，从0.3um 的近紫外线到几微米的红外线。光照射在半导体中存在内电场E 的位置，形成合电子－电子空穴对，在电场的作用下，导带中的光生电子聚集在右侧，价带中的电子空位聚集在左侧，产生荷电载体的极化，因此半导体的两侧产生电势差，将太阳能转化为电能，通过连接半导体制冷片使其工作。在半导体制冷片中，由于接触电位差的存在，使通过接头的电子经历电位突变，当接触电位差与外电场反向时，电子反抗电场力做功eU1，2，其能量来自接头处的晶体点阵，结果使接头温度下降，并从周围环境吸收热量，达到降低周围温度的效果。太阳能空调本身是一个具有自我调节能力的系统，其转化的能量与太阳光的强度成正比，即太阳光越强，它能转换的热能也越多。 二、太阳能电池简介 硅型太阳能电池工作原理与结构。太阳能电池发电的原理主要是半导体的光电效应，一般的半导体采用半导体硅组成。 正电荷为硅原子，负电荷为围绕在硅原子旁边的四个电子。空穴因为没有电子而变得很不稳定，容易吸收电子而中和，形成P（positive）型半导体。 同样，掺入磷原子以后，因为磷原子有五个电子，所以就会有一个电子变得非常活跃，形成N（negative）型半导体。 N 型半导体中含有较多的空穴，而P 型半导体中含有较多的电子，这样，当P 型和N 型半导体结合在一起时，就会在接触面形这就是PN 结。 当晶片受光后，PN 结中，N 型半导体的空穴往P 型区移动，而P 型区中的电子往N 型区移动，从而形成从N 型区到P 型区的电流。然后在PN 结中形成电势差，这就形成了电源。 由于半导体不是电的良导体，电子在通过p －n 结后如果在半导体中流动，电阻非常大，损耗也就非常大。但如果在上层全部涂上金属，阳光就不能通过，电流就不能产生，因此一般用金属网格覆盖p －n 结，以增加入射光的面积。 另外硅表面非常光亮，会反射掉大量的太阳光，不能被电池利用。将反射损失减小到5％甚至更小。一个电池所能提供的电流和电压毕竟有限，于是人们又将很多电池（通常是36个）并联或串联起来使用，形成太阳能光电板。 三、制冷部分 1.制冷片的组成材料。半导体制冷也称热电制冷，是从20世纪50年代发展起来的一门介于制冷技术和半导体技术边缘的学科。它利用特种半导体材料构成的P-N 结，形成热电偶对，产生帕尔帖效应，通过直流电制冷的一种新型制冷方式。 2.散热风扇的组成材料。散热风扇所使用的散热片材料是铝合金，铝的重量非常轻，因为纯铝太达于柔软，所以都会加入少量的其他金属，铸造而成为铝合金，以获得适当的硬度，不过铝还是占了约百分之九十八左右。 四、控制电路部分各元件简介： （1）单片机－P89LPC922。P89LPC922是一款单片封装的微控制器，适合于许多要求高集成度、低成本的场合。可以满足多方面的性能要求。P89LPC922采用了高性能的处理器结构，指令执行时间只需2到4个时钟周期。6倍于标准80C51器件。P89LPC922集成了许多系统级的功能，这样可大大减少元件的数目和电路板面积并降低系统的成本。 （2）SP6641B －165mA/500mA 碱性DC/DC 升压型稳压器。SP6641一款DC-DC 升压调节器，其静态电流极低，电池转换效率很高，多用于一些电池供电的设备中，如PDA、MP3播放器，及其他手持式设备，SP6641静态电流为10uA，并具有一个0.3Ω的N 通道充电开关，最低启动电压为0.9V，并具有0.33A 或1.0A 感应电流限制模块。SP6641提供5引脚SOT-23封装。SHDN 引脚上1nA 电流的低电平，即可控制SP6641。 （3）温度传感器－LM75A。①LM75A 概述。LM75A 是一个高速I2C 接口的温度传感器，可以在-55℃～+125℃的温度范围内将温度直接转换为数字信号，并可实现0.125℃的精度。MCU 可以通过I2C 总线直接读取其内部寄存器中的数据，并可通过I2C 对4个数据寄存器进行操作，以设置成不同的工作模式。LM75A 有3个可选的逻辑地址管脚，使得同一总线上可同时连接8个器件而不发生地址冲突。 LM75A 可配置成不同的工作模式。它可设置成在正常工作模式下周期性地对环境温度进行监控，或进入关断模式来将器件功耗降至最低。OS 输出有2种可选的工作模式：OS 比较器模式和OS 中断模式，OS 输出可选择高电平或低电平有效。正常工作模式下，当器件上电时，OS 工作在比较器模式，温度阈值为80℃，滞后阈值为75℃。②LM75A 内部寄存器。温度寄存器是一个只读寄存器，包含2个8位的数据字节，由一个高数据字节（MS）和一个低数据字节（LS）组成。这两个字节中只有11位用来存放分辨率为0.125℃的Temp 数据（以二进制补码数据的形式）。对于8位的I2C 总线来说，只要从LM75A 的“00地址”连续读两个字节即可（温度的高8位在前）。 （4）I2C 串行接口。在主控器的控制下，LM75A 可以通过SCL 和SDA 作为从器件连接到I2C 总线上。主控器必须提供SCL 时钟信号，可以通过SDA 读出器件数据或将数据写入到器件中。注意：必须在SCL 和SDA 端分别连接一个外部上拉电阻，阻值大约为10kΩ。LM75A 从地址（7位地址）的低3位可由地址引脚A2、A1和A0的逻辑电平来决定。地址的高4位预先设置为‘1001’。表5给出了器件的完地址，从表中可以看出，同一总线上可连接8个器件而不会产生地址冲突。 五、汽车太阳能空调的优点 能源短缺与环境污染是目前人类面临的两大问题。因而开发新的节能，环保，经济型产品是时代的要求。而汽车太阳能空调就是顺应时代的产物。我设计的汽车太阳能空调主要有以下几个优点：（1）节约能源，节省资金。能源危机问题将影响我国经济快速健康的发展，发现新能源将是我们未来的解决方向，而太阳能就是其中的一种。（2）绿色环保。汽车太阳能半导体空调是利用太阳能电池转化的直流电来驱动半导体制冷片制冷而不会产生有害气体。而传统的汽车空调是利用燃烧汽油而获得电能来驱动的。（3）结构简单，便宜可行汽车太阳能空调主要由三部分组成：太阳能电池板，制冷部分，控制部分。综上可以得出一款汽车太阳能空调价格在3000元左右（4）便于安装使用。无论是新车还是旧车都可以方便的安装上汽车太阳能空调，我们只需将薄膜状的太阳能电池（国内外已有生产）贴在车的顶棚，然后将导线接入空调即可。 参考文献： [1]沈辉，曾祖勤.太阳能光伏发电技术[M].化学工业出版社. [2]付百学.汽车空调原理与检修技术[M].中国电力出版社，2005，7.[3]徐德胜.半导体制冷与应用技术[M].上海交通大学出版社. 汽车太阳能空调的原理与构造探析 宋博欣 麦克斯（保定）汽车空调系统有限公司 河北 071000 摘 要：本文针对传统汽车空调耗油多、污染大的缺点，研究了新型节能的汽车太阳能空调的原理与构造。汽车太阳能空调主要由硅型太阳能电池、半导体制冷片、测量控制电路和散热器等器件组成。 关键词：汽车；太阳能空调；太阳能电池中图分类号：F407 文献标识码：A 第4卷 第19期2014年7月 文章被我刊收录，以上为全文。 此文章编码：2014J 2440
太阳能空调系统设计及实验研究 摘要:针对上海市建筑科学研究院生态建筑示范楼，设计了太阳能驱动的吸附式空调系统。 研究了夏季典型工况下，太阳能吸附式空调系统的运行特性，包括太阳能集热器阵列、蓄热 水箱、吸附式制冷机组的温度变化规律以及系统制冷量的变化规律。并根据实际运行情况对 整个夏季的太阳能空调效果进行了总结与分析。 关键词：太阳能；吸附式制冷；系统设计；实验研究 1引言 太阳能空调把低品位的能源（太阳能）转变为高品位的舒适性空调制冷，对节省常规能源、减少环境污染具有重要意义，符合可持续发展战略的要求。利用太阳能光热转换的吸收式制冷较为成熟。国际上一般都采用溴化锂吸收式制冷机，目前的热水型（单级）吸收式制冷机要求的热源温度在88～90℃以上，这对太阳能集热器的要求比较高。在高温下运行太阳能的有效时间很短，一天当中只有太阳辐射很强的时候才能达到温度要求，同时太阳能集热器的热效率也会降低。因此，虽然在较高的温度下运行，制冷机的COP会高一些，但系统总的热效率并不高[1]。吸收式系统是与太阳能同步利用的系统，实际上是将太阳能热水系统与吸收式制冷机相复合的系统，系统投资费用高，此外也难以应用于晚上等无日照的工况。对于小型太阳能空调来说，吸附式制冷系统可能是一个很好的选择[2]。此外，与吸收式制冷机组相比，吸附式制冷机组无运动部件，无溶液泵等附件，也不存在腐蚀现象[3]。对于太阳能驱动的双床吸附式空调系统，Li Yong和K. Sumathy从理论上对其主要的设计参数以及运行参数对系统的影响进行了分析[3]。然而，尚无有关太阳能吸附式空调系统的实验报道。 上海市建筑科学研究院生态办公楼位于上海市建筑科学研究院莘庄基地内，总建筑面积为1984 m2，建筑占地面积904 m2，建筑层数：地上3层，三层屋面设置空调机房。作为一个生态建筑示范工程，该建筑包容了多种绿色技术，包括建筑节能、自然通风、自然采光、智能控制、太阳能利用、健康空调、舒适环境、生态绿化、水资源利用、绿色建材、生态绿化等十项技术。上海交通大学承担了太阳能复合能量系统的研究设计，本文对其中的太阳能吸附式空调系统进行介绍；阐述了夏季典型工况下，太阳能吸附式空调系统的运行特性。 2太阳能空调系统设计 根据现行采暖、通风与空气调节设计规范，空调室外计算参数以及空调室内设计参数如表1所示。 表1上海市办公楼空调室外计算参数以及空调室内设计参数 空调室外计算干球温度空调室外计算 湿球温度 空调室外计算 相对湿度 空调室内设计 温度 空调室内设计 相对湿度 34 oC 28.2 oC 83％26 oC 55％ 生态建筑示范楼的空调采用风机盘管+新风系统，依照热、湿负荷分开处理的原则，夏季利用太阳
太阳能吸收式空调及供热系统的设计和性能 概论 一套太阳能吸收式空调及供热综合系统已在山东省乳山巾建成该系统山热管式真空管集热器、溴化锂吸收式制冷机、储水箱、循环泵、冷却塔、空调箱、辅助燃油锅炉和自动控制系统等儿部分组成，具有夏季制冷、冬季供热和全年提供生活川热水等功能太阳能集热器总采光而积540 ㎡，制冷、供热功率100 kW,空调、采暖建筑而积1000㎡，供生活川热水量32 m3/ d。文中着重介绍了系统的设计特点和测试性能。 引言 当前，许多国家和地区都在加紧进行太阳能空调的研究，例如意大利、西班牙、德国、美国、日本、新加坡、香港、韩国等。这一方面是由于空调能耗在全年民用能耗中占有相当大的比重，用太阳能替代常规能源驱动空调系统对节能和环保都具有十分重要的意义;另一方面是由于夏天强烈的太阳辐照恰好与夏季迫切的制冷需求相匹配，用太阳能进行空调最能发挥系统充分利用自然条件这一特点。 为进一步拓宽我国太阳能利用领域，使其在节能和环保中发挥更大作用，由北京市太阳能研究所承担的太阳能吸收式空调及供热综合系统己在山东省乳山市建成。该项日旨在通过技术攻关和系统示范，解决太阳能空调中的技术难题，积累经验，为尽早实现太阳能空调的商业化打下技术基础。 1系统描述 1. 1现场概况 乳山市位于山东半岛的东南端，地处北纬36. 7°，东经121. 5°。该地区夏季最高气温33. 1 ℃,冬季最低气温-7. 8 ℃，全年平均气温12.3℃，全年平均日太阳辐照量17. 3M J/㎡。由此可见，当地有较好的太阳能资源，夏季和冬季又分别有空调和采暖的要求。因此，本系统就建在乳山市银滩旅游度假区正在筹建的“中国新能源科普公园”内。 1. 2系统组成 太阳能吸收式空调及供热系统的总体要求是夏季提供空调、冬季提供采暖和春秋过渡季节提供生活用热水。本系统主要由热管式真空管集热器、溴化锂吸收式制冷机、储热水箱、储冷水箱、生活用热水箱、循环水泵、冷却塔、空调箱、辅助燃油锅炉和自动控制系统等儿大部分组成，如图1所示。