学校代码：11517 学号：201150712220 HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING 文献综述 题目基于单片机的家用热水器控制器的设计学生姓名王明慧 专业班级电气工程及其自动化1122班 学号201150712220 系（部）电气信息工程学院 指导教师(职称)李小魁（讲师） 完成时间 2013年1月2日
基于单片机的家用热水器控制器的设计 基于单片机的家用热水器控制器的设计 摘要目前热水器已成为日常生活中不可缺少的家用电器，设计制造更实用、更方便、更安全、更节能的热水器是产品设计师和生产厂商不断追求的目标。本系统硬件方案论证包括单片机、温度检测传感器、加热控制驱动电路、电源电路、及键盘和显示等电路的选择。而本文对基于单片机的家用热水器的设计思想及硬件结构的实现进行了简要的分析，对各种方案的发展现状和趋势进行了论述，对国内外研究现状及研究意义做了简要的总结和阐述。 关键字：热水器、单片机、发展前景 1 绪论 我们的生活电热水器是一种可供浴室、洗手间及厨房使用，按照人们的需要的温度，提供温水的家用电器。市场上传统的机械式电热水器控制精度低、可靠性差，甚至存在一定的危险隐患。太阳能热水器虽然在众多乡镇广泛应用，但是在当今高速发展的时代，太阳能热水器在大城市里却有着其局限性，因此，随着社会的发展、人们生活质量的提高，人们对电热水器的要求越来越高，并且趋向于智能化和数字化，一些老式而简单的电热水器和太阳能已经不能够满足人们的需要了。而快热式家用电热水器无需储水罐热水即开即用无需预热减少了电能的浪费应用价值极高。另外它还具有体积小、使用安全、安装方便等优点。因此设计制造更实用、更方便、更安全、更节能的热水器是产品设计师和生产厂商不断追求的目标。也是我们研究和发展的方向。 2主要内容 文献【1】【2】主要介绍了单片机、家用热水器的的基础知识。文献【1】介绍了单片机开发软件的快速入门，以及AT89C51单片机的结构和原理，C51语法简介，汇编指令的使用，定时器中断，串行通信，LED显示等相关基础内容，为本设计奠定了扎实的基础。文献【2】介绍了家用电热水器和太阳能热水器的区别。以及各自的优缺点，并着重分析了太阳能热水器在中国的发展现状，太阳能热水器一般在中小城市里发展比较好，并且政府通过家电下乡等政策促进太阳能热水器
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！
太阳能热利用技术概述 【摘要】太阳能是一种洁净和可再生的能源，太阳能热利用技术发展迅速。本文对太阳能利用成熟技术、先进技术和当前研究的热点技术进行了简要介绍。在发电过程中使用矿物燃料，从而减轻空气污染及全球暖化的问题，环境保护的发展趋势。成熟技术部分主要包括集热器、热水系统、太阳灶、太阳能暖房等传统的太阳能热利用技术；先进技术部分主要阐述了尚处于研究试验阶段的高品位太阳能热利用技术，包括太阳能空调降温/制冷、太阳能制氢、太阳能热发电等；在当前研究的热点问题部分，主要论述太阳能建筑热利用的技术问题。 【关键词】太阳能热利用；太阳能建筑；太阳能热发电；太阳能集热器 1.引言 太阳能的利用已日益广泛，它包括太阳能的光热利用，太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等。太阳能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式。太阳能热利用是一种较成熟的可再生能源利用方式。太阳能热利用是可再生能源技术领域商业化程度最高、推广应用最普遍的技术之一。现代的太阳能热技术将阳光聚合，并运用其能量产生热水、蒸汽和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外，建筑物亦可利用太阳的光和热能。太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍，太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。为人类创造了一种新的生活形态，使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。但是太阳能有两个主要缺点：一是能流密度低；二是其强度受各种因素（季节、地点、气候等）的影响不能维持常量。这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用。太阳能热利用研究和开发方兴未艾，随着常规能源供给的有限性及地球环保压力的增加，世界上许多国家掀起开发利用太阳能的热潮，开发利用太阳能成为各国可持续发展战略的重要内容，太阳能先进技术已成为世界当前及未来研究、开发和利用的主要方向。 2.太阳能热利用技术 太阳能热利用的基本原理是用集热器将太阳辐射能收集起来，通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多的集热器，主要有平板型集热器、真空管集热器、热管式集热器和聚焦型集热器等4种。通常太阳能热利用可分为：低温（80℃以下）、中温（80-350℃）和高温（350℃以上）三类热利用方式。低温热利用包括最简单的地膜、塑料大棚以及干燥器、蒸馏、供暖、太阳热水器。中温热利用有太阳能建筑、空调制冷、制盐以及其它工业用。热高温热利用有简单的聚焦型太阳灶、焊接机和高温炉。目前应用最广泛的是太阳能热水器、太阳能空调降温/制冷等。 2.1 太阳能集热器
文献综述二零一二年六月
文献综述 太阳能制冷系统研究现状及其进展 引言： 在完成太阳能制冷系统研究现状及其进展的论文过程中，我参考了诸多文献，引用了它们的思想或者结论，现将其中一些比较主要的文献作为完成本文的研究依据做一个综述。 1.太阳能吸收式空调及供热综合系统 太阳能吸收式空调系统主要由太阳集热器和吸收式制冷机两部分构成。吸收式制冷的基本原理是利用两种物质所组成的二元溶液作为工质来进行的。这两种物质在同一压强下有不同的沸点, 其中高沸点的组分称为吸收剂, 低沸点的组分称为制冷剂。常用的吸收剂) 制冷剂组合有两种: 一种是溴化锂—水, 通常适用于大型中央空调; 另一种是水—氨, 通常适用于小型空调。 在夏季, 被集热器加热的热水首先进入储水箱, 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媒水时, 可由辅助锅炉补充热量。在冬季, 同样先将集热器加热的热水进入储水箱,当热水温度达到一定值时, 由储水箱直接向空调箱提供热水, 以达到供热采暖的目的。当太阳能不能够满足要求时, 也可由辅助锅炉补充热量。在非空调采暖季节, 只要将集热器加热的热水直接通向生活用储水箱中的热交换器, 就可将储水箱中的冷水逐渐加热以供使用。二空调及供热综合示范系统。 2.热管式真空管集热器的热性能研究 热管式真空管集热器是一种新型的太阳能集热装置。由于运用了真空技术，大幅度地降低了集热器的热损失，因而使其在高工质温度或低环境温度的运行条件下仍具有良好的热性能。同时，由于运用了热管技术，被加热工质不直接流经真空管，因而跟普通真空管集热器比较，热管式真空管集热器还具有许多其它优点：热容量小，在瞬变的太阳辐照条件下可提高集热器输出能量；热二极管效应．当太阳辐照较低时可减少被加热工质向周围环境散热；防冻，在冬季夜间一20％时真空管本身不会冻裂；另外，系统承压高，易于安装、维修等等。 3.新型高效太阳能制冷技术 对传统太阳能制冷技术进行分类总结,指出其热力学局限性,提出一种太阳能制冷新模式。对光纤小碟太阳能聚光集热系统进行介绍,并对其性能进行初步评价,指出利用光纤小碟太阳能聚光集热系统同时驱动气体透平机发电制冷和两级吸收式制冷机,实现太阳能的梯级利用,是获得高效太阳能制冷的新途径。对一
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
CSPPLAZA光热发电网报道：定日镜一次来源于英文单词“heliostat’”，而heliostat一词又是希腊单词helios (太阳) 和stat (固定的)的组合，其意即“固定住太阳”，形象地诠释了太阳能定日镜依托支撑结构和跟踪控制系统时刻追踪太阳的特点。 塔式定日镜由跟踪控制器、机械支撑结构和反射镜三大组件构成，和槽式集热系统不同，槽式集热器已经形成了较为统一的国际惯例，如槽式RP1~RP5的反射镜规格伴随多种槽式集热器的设计变化而更迭，最成熟的RP3反射镜的大规模应用。塔式定日镜的规格因设计方的不同而不同，不同的设计方有不同的尺寸设计，甚至于会因项目的不同而有不同的定日镜规格设计。可以说，塔式定日镜完全不是标准化产品，而是定制化产品。 不同规格的定日镜 塔式定日镜的主体即反射镜，反射镜的制造由反射镜厂商负责，但反射镜的规格，如长度、宽度及面积则由项目设计方设计。从1980年代的solar one塔式电站开始，塔式定日镜开始走向规模化的实际电站应用。到今天30余年过去了，塔式定日镜的规格设计依然因不同的项目开发商而各具特色。 图：solar one电站定日镜
图：solar two电站新型定日镜 Solar One和Solar Two是美国能源部主导建设的一个科研性的10MW大规模塔式电站，Solar One采用的定日镜大小为40平方米，单套定日镜共配置12面小反射镜；Solar Two 在Solar One的镜场基础上增加了108套新型定日镜，新增定日镜的面积大小为95平方米，由64面反射镜按每16面（4*4）组成一个正方形布置。
图：SEDC项目的定日镜
光伏系统中蓄电池的充电保护IC电路设计 1.引言 太阳能作为一种取之不尽、用之不竭的能源越来越受到重视。太阳能发电已经在很多国家和地区开始普及，太阳能照明也已经在我国很多城市开始投入使用。作为太阳能照明的一个关键部分，蓄电池的充电以及保护显得尤为重要。由于密封免维护铅酸蓄电池具有密封好、无泄漏、无污染、免维护、价格低廉、供电可靠，在电池的整个寿命期间电压稳定且不需要维护等优点，所以在各类需要不间断供电的电子设备和便携式仪器仪表中有着广泛的应用。采用适当的浮充电压，在正常使用(防止过放、过充、过流)时，免维护铅酸蓄电池的浮充寿命可达12~16年，如果浮充电压偏差5%则使用寿命缩短1/2。由此可见，充电方式对这类电池的使用寿命有着重大的影响。由于在光伏发电中，蓄电池无需经常维护，因此采用正确的充电方式并采用合理的保护方式，能有效延长蓄电池的使用寿命。传统的充电和保护IC是分立的，占用而积大并且外围电路复杂。目前，市场上还没有真正的将充电与保护功能集成于单一芯片。针对这个问题，设计一种集蓄电池充电和保护功能于一身的IC是十分必要的。 2.系统设计与考虑 系统主要包括两大部分:蓄电池充电模块和保护模块。这对于将蓄电池作为备用电源使用的场合具有重要意义，它既可以保证外部电源给蓄电池供电，又可以在蓄电池过充、过流以及外部电源断开蓄电池处于过放状态时提供保护，将充电和保护功能集于一身使得电路简化，并且减少宝贵的而积资源浪费。图1是此Ic在光伏发电系统中的具体应用，也是此设计的来源。 免维护铅酸蓄电池的寿命通常为循环寿命和浮充寿命，影响蓄电池寿命的因
素有充电速率、放电速率和浮充电压。某些厂家称如果有过充保护电路，充电率可以达到甚至超过2C(C为蓄电池的额定容量)，但是电池厂商推荐的充电率是C/20~C/3。电池的电压与温度有关，温度每升高1℃，单格电池电压下降4 mV，也就是说电池的浮充电压有负的温度系数-4 mV/℃。普通充电器在25℃处为最佳工作状态；在环境温度为0℃时充电不足；在45℃时可能因严重过充电缩短电池的使用寿命。要使得蓄电池延长工作寿命，对蓄电池的工作状态要有一定的了解和分析，从而实现对蓄电池进行保护的目的。蓄电池有四种工作状态:通常状态、过电流状态、过充电状态、过放电状态。但是由于不同的过放电电流对蓄电池的容量和寿命所产生的影响不尽相同，所以对蓄电池的过放电电流检测也要分别对待。当电池处于过充电状态的时间较长，则会严重降低电池的容量，缩短电池的寿命。当电池处于过放电状态的时间超过规定时间，则电池由于电池电压过低可能无法再充电使用，从而使得电池寿命降低。 根据以上所述，充电方式对免维护铅酸蓄电池的寿命有很大影响，同时为了使电池始终处于良好的工作状态，蓄电池保护电路必须能够对电池的非正常工作状态进行检测，并作出动作以使电池能够从不正常的工作状态回到通常工作状态，从而实现对电池的保护。 3.单元模块设计 3.1充电模块 芯片的充电模块框图如图2所示。该电路包括限流比较器、电流取样比较器、基准电压源、欠压检测电路、电压取样电路和逻辑控制电路。 该模块内含有独立的限流放大器和电压控制电路，它可以控制芯片外驱动器，驱动器提供的输出电流为20~30 mA，可直接驱动外部串联的调整管，从
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
太阳能光热发电技术研究综述 摘要：太阳能是一种清洁的可再生能源，充分利用太阳能进行发电发热是我国 能源企业正在研究和使用的有效方式，这种方式有助于提高太阳能的利用率，有 助于减少不必要的自然环境污染和破坏，有助于新能源的开拓，是我国逐步实现 节能减排的有效体现，也符合我国低碳经济的发展要求，欧美一些发达国家已经 开始关注具有更高能源利用率的太阳能光热发电技术，并相继建立了不同型式的 示范装置。本文首先对太阳能光热发电系统进行了介绍，分析了国内外太阳能发 电的现状，指出了太阳能发电的技术发展趋势和研究方向。 关键词：太阳能；光热发电；发电技术 引言 目前，我国由于工业规模扩大和粗放经营导致了严重环境污染和破坏，因此 开发清洁能源是有效解决这一问题的重要途径，目前，世界各国纷纷将目光投向 太阳能的开发和应用，这也是全球经济的低碳化发展方向。太阳能作为一种清洁 的可再生能源，是未来的理想能源之一，是人类最可靠、最安全、最绿色、最持 久的替代能源。目前太阳能光伏发电被炒得如火如荼，而太阳能光热发电技术却 少为人知，在太阳能光伏发电遭遇瓶颈的今天，太阳能光热发电逐渐被人们重视 起来。 一、太阳能光热发电系统简介 1、太阳能发电系统的分类 目前，太阳能发电技术分为两种，一种是太阳能光伏发电，一种就是本文提 到的太阳能光热发电。太阳能光热发电技术又分为槽式太阳能光热发电、塔式太 阳能光热发电、碟式太阳能光热发电。目前槽式和塔式太阳能光热发电技术已经 投入使用，但是碟式发电系统还处于实验和示范状态。 2、槽式太阳能光热发电系统简介 这种太阳能光热发电系统主要是利用槽式抛物面聚光器聚光的太阳能产生的 热量进行发电，是一种分散型系统。这一系统的机构由聚光集热装置、蓄热装置、热机发电装置和辅助能源装置构成。槽式抛物面将太阳光线聚集在一条线上，并 在这条线上的重要位置安装集热器，进而吸收太阳的能量，之后将众多的槽式聚 光器串联或并联形成集热器的排列结构。 一般太阳能发电系统采用的是双回路的设计，集热油的回路与动力蒸汽的回 路是分开的，通过换热器交换热量，使用导热油作为热，低温的导热油从油罐泵 进入槽式太阳能集热场，被加热到391℃，之后经过再热器、过热器、蒸发器、 预热器四个装置，将收集的能量交换给动力回路中的蒸汽，进而产生热量极高的 蒸汽，进入汽轮机中做功，然后产生电能。 如果太阳能供应不足，这时就可以利用辅助加热器，如锅炉进行加热，提高 导热油的热量，进而实现该系统的正常运行，保证该系统连续作业，持续的产生 电能。因为槽式聚光器的集热温度不高，使得槽式太阳能光热发电系统中动力系 统的热能转化为功的效率不高，一般不到40%，因此，残春依靠抛物槽式太阳能 光热发电成本较高。 3、塔式太阳能光热发电系统 塔式太阳能光热发电系统是一种集中式发电系统，主要利用定日镜将太阳光 聚焦在中心的吸热器上，太阳的辐射能量会转变为热能，之后传递给热力循环工质，驱动汽轮做功进而实现发电。这一太阳能发电系统可以分为熔盐系统、空气
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
文献综述 太阳能电池层压技术的研究现状及发展趋势 学校: 学院: 姓名: 班级: 学号:
太阳能电池层压机国内外研究现状及发展趋势 摘要：木文介绍了太阳能电池组件层压技术的基木原理并列举了目 前国内外对太阳能电池组件层压技术的研究的最新进展，同时分析了在层压技术中存在的一些问题，最后给出了太阳能层压机今后的发展方向。 关键词：太阳能电池组件；层压机；单层层压机；多层层压机 内外对太阳能层压机的研究现状 太阳电池组件是光伏发电系统中的核心部分，也是光伏发电系统中价值最高的部分，其作用是将太阳能转化为电能。太阳电池组件是将太阳电池经过串并联连接后，通过封装层压组成一个具有一定输出功率和输出电压的发电单元，其内部的基木构成单元自上而下依次为：钢化玻璃、EVA（乙烯-醋酸乙烯共聚物）、太阳电池串、EVA、TPT（聚氟乙烯复合膜，俗称背板几太阳电池组件层压设备（又称太阳能层压机，下文简称为层压机）是生产太阳电池组件的关键设备。层压机的基木原理是采用真空热压法对太阳电池进行封装，即在真空加热状态下对各层物质的外表施加一定的压力M 吏这些物质严密地压合在一起。太阳电池组件能隔离太阳电池与外界大气的接触，保护太阳电池的电极及互连条等金属件免受腐蚀，确保太阳电池的组件使用寿命和电性能的稳定。EVA在太阳电池组件中具有封装、透光等关键作用。 目前国内外对层压机的研究主要集中在多层层压机这一方向，单层层压机由于占地而积较大，生产效率地，因为研究转向了多层层压技术上，最近这几年，国内外对多层层压机的研究都取得了一些进展, 不断的有新产品出现，但是目前在实际生产中使用最普遍的仍然是单层层压机。 1、单层层压机 国内外的太阳电池组件普遍采用单层层压机的层压封装技术，即每次 只能在一个平面上进行层压工艺。单层层压机主要包折3部分：上料台、 层压工作台、出料台，显示屏位于上料台的一侧，如图1所 zjs o
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；
太阳能热发电技术综述 1:技术和原理 有三种方式，都是用反射镜聚焦阳光加热水产生蒸汽、通过汽轮机带动发电机发电，区别在于蒸汽产生方式上。 1.1:抛物槽型热发电系统 聚光集热系统（由抛物槽式聚光镜＋接收器＋跟踪装置组成）＋换热系统（由予热器＋蒸汽发生器＋过热器和再热器组成）＋发电系统（同常规发电设备）＋蓄热系统（显式、潜式、化学储热三种）＋辅助能源系统（夜间和阴天用辅助发电设备）。一般建大于350MW电厂 1.2:塔式热发电 平面镜反射阳光到中心接收塔顶收集器，大量能量在高温下熔化一种盐、并将热盐储存罐中、当要发电时打开产生蒸汽驱动透平发电机。产生蒸汽后低温盐回到冷盐储存罐中并用泵打到塔顶再次加热以为下一热循环用（Ⅱ型）。一般建几千MW电厂。 特点：聚光倍数高易达到高温、反射光线一次完成简单高效、光热转换效率高、成本低 1.3:蝶型热发电 蝶型抛物镜/斯特林系统适用边远地区独立电站，光学效率高、启动损失小。用于小型独立电站。2:比较
电站初期投资1.42亿元，其中定日镜52%、发电设备18%、蓄热装置10%、接收器5%、塔3%、管道及换热器8%、其它4%。可以看出定日镜价格贵，但隋制镜技术提高成本大幅下降，预计到2020年发电成本会达到30-60美元/Mwh（即3-6美分/度）。在大规模发电方面，塔式太阳能热发电将是所有太阳能发电中成本最低的一种方式。 太阳能热发电投资成本为煤电的8倍左右，但因其不需燃料则用电成本比煤电低20-40倍，隋技术发展太阳能热发电成本进一步下降，有环保意识的用户更倾向于绿色能源，而煤电将隋通货膨胀而上升 3条件 3.1:土地：建一个200MW（20万KW）太阳能热发电厂需占地3000英亩，但太阳能热发电与光伏和风力发电比较不宜模块化，估计要在100-300MW以上时才比较经济 3.2:光照：太阳光全照射功率大于1kw/m2，每年大于2000kwh/m2才是经济的 3.3:投资：一个中等的100MW发电厂投资成本3-5美元/W，发电成本10-15美分/度 4:国内外发展情况 4.1:国外 至2004年全世界已装太阳能发电系统总收集阳光面积9500万平方米，以光照1kw/m、照射时间50%、平均转化率20%，则差不多可获电能10GW，但大部分是在低温下使用（如水加热等），高温使用（如热电厂等）只有500Mw，不过正地快速增长。 07-08二年中，世界上太阳能热发电的在建装机容量是07年之前20年中的8倍，太阳能热发电技术已进入快速发展期。 太阳能热发电在可再生能源发电技术中具有成本低、节能减排作用显著、无污染等特点而具有明显的市埸前景。 09年6月29日，国际能源署SolarPACES组织、欧洲太阳能热发电协会（ESTELA）和绿色和平组织联合公布了三方共同撰写的《聚光型太阳能热发电展望2009》。报告预测到2030年聚光型太阳能热发电（简称CSP）将能满足全球7%的电力需求，到2050年可提高到25%。报告认为槽式CSP已经是可靠且得到示范证明的技术，在建和运行的发电站装机容量已接近2000 MW，主要位于西班牙和美国。 CSP发电站具有调度能力，并且可以通过结合新的储能技术和其他可再生能源或传统能源的混合运行概念予以加强。这一特点可解决可再生能源存在的一个最重要的缺点：变化大、不可预测且不可调度。 未来十年里CSP在世界一些日照最强的地区有望得到发展。到2014年在建和拟建CSP发电站容量可达到15 000 MW。然而，CSP仍有一些缺陷尚待解决：首先是成本，需要从系统到部件的创新以及制造技术的改进。效率上也仍有很大的提高空间（更高的工作温度，更好的集热器性能等）。发电站的最佳规模应比现有的要大（目前受制于监管和金融因素），与此相关的储能能力还需要从容量、温度和成本等方面加以提高。最后，还需要从建造和降低运营维护成本中产生学习效应。 美国、以色列、澳大利亚、德国等是太阳能利用的技术强国,在阿尔及利亚、澳大利亚、埃及、希腊、印度、以色列、意大利、墨西哥、摩洛哥、西班牙、美国等已建有13个太阳能热电厂。德国将在西班牙建二个50MW并网的太阳能热电，投资4亿美元（8美元/W），用非跟踪式抛物型聚能器。
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
太阳能热利用论文：太阳能热利用技术概述【摘要】太阳能是一种洁净和可再生的能源，太阳能热利用技术发展迅速。本文对太阳能利用成熟技术、先进技术和当前研究的热点技术进行了简要介绍。在发电过程中使用矿物燃料，从而减轻空气污染及全球暖化的问题，环境保护的发展趋势。成熟技术部分主要包括集热器、热水系统、太阳灶、太阳能暖房等传统的太阳能热利用技术；先进技术部分主要阐述了尚处于研究试验阶段的高品位太阳能热利 用技术，包括太阳能空调降温/制冷、太阳能制氢、太阳能热发电等；在当前研究的热点问题部分，主要论述太阳能建筑热利用的技术问题。 【关键词】太阳能热利用；太阳能建筑；太阳能热发电；太阳能集热器 1.引言 太阳能的利用已日益广泛，它包括太阳能的光热利用，太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等。太阳能的利用有被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式。太阳能热利用是一种较成熟的可再生能源利用方式。太阳能热利用是可再生能源技术领域商业化程度最高、推广应用最普遍的技术之一。现代的太阳能热技术将阳光聚合，并运用其能量产生热水、蒸汽和电力。除了运用适当的科技来收集太阳能外，
建筑物亦可利用太阳的光和热能。太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍，太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。为人类创造了一种新的生活形态，使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。但是太阳能有两个主要缺点：一是能流密度低；二是其强度受各种因素（季节、地点、气候等）的影响不能维持常量。这两大缺点大大限制了太阳能的有效利用。太阳能热利用研究和开发方兴未艾，随着常规能源供给的有限性及地球环保压力的增加，世界上许多国家掀起开发利用太阳能的热潮，开发利用太阳能成为各国可持续发展战略的重要内容，太阳能先进技术已成为世界当前及未来研究、开发和利用的主要方向。 2.太阳能热利用技术 太阳能热利用的基本原理是用集热器将太阳辐射能收集起来，通过与物质的相互作用转换成热能加以利用。目前使用最多的集热器，主要有平板型集热器、真空管集热器、热管式集热器和聚焦型集热器等4种。通常太阳能热利用可分为：低温（80℃以下）、中温（80-350℃）和高温（350℃以上）三类热利用方式。低温热利用包括最简单的地膜、塑料大棚以及干燥器、蒸馏、供暖、太阳热水器。中温热利用有太阳能建筑、空调制冷、制盐以及其它工业用。热高温热
太阳能电池的研究与发展 文献综述 摘要：能源是人类不可忽视的一个问题，因为它同我们的生活息息相关并且制约着未来经济的发展。面临非可再生能源被大规模地开采利用，其储量越来越少，总有枯竭之时这样一个现实问题，可再生能源显得尤为重要，因为可再生能源可以循环再生，不因长期使用而减少。而我国作为一个能耗大的国家，考虑到我国资源情况及国际环境和我国的环境状况，若到22世纪初不能用核能、太阳能等这些非化石能源代替化石能源，那么我们国家、我们民族的发展都会受到严重的影响。 太阳能具有环境友好、与之不尽用之不竭等特点，由此在可再生能源中的位置得以突显。而本文选择从光伏发电这个方面来说明太阳能电池的研究与发展。讲述了太阳能光伏发电的模式，输送方式及原理等。 关键词：太阳能；光伏发电；独立光伏发电；并网光伏发电；分布式光伏发电 1引言 能源是现今人类不得不考虑的一个重大问题，面临着严峻的能源形势和生态环境的恶化，人们对于绿色能源的需求显得迫切起来。改变现有能源结构、发展可持续发展的绿色能源已成为世界各国极为关注的课题。 化石燃料为不可再生能源，随着社会的进步与发展，人类对能源的需求量日益增大，所以化石燃料是无法满足的。除此之外，化石燃料煤、石油和天然气都是含碳元素的物质．其中还含硫元素等杂质。这些燃料燃烧时，会产生二氧化硫等污染空气的气体，燃料燃烧不充分，会产生一氧化碳和碳粒，加上未燃烧的碳氢化合物，如果直接排放到空气中必然对空气造成污染。因此，对于可再生能源的概念中最重要的要保证两点：第一，要求提供的可再生能源的源头是巨大的、无限制的。第二，从整体技术效率而言，要有明显的安全保障性。从这两点出发，显现了太阳能的利用在可再生能源中领域中的重要地位。 太阳能发电分光热发电和光伏发电。但不论产销量、发展速度和发展前景、光热发电都赶不上光伏发电。光伏发电设备极为精炼，可靠稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲，光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合，上至航天器，下至家用电源，大到兆瓦级电站，小到玩具，光伏电源可以无处不在。
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！