基于太阳能辐射技术的热能转换空调制冷技术研究
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太阳能空调制冷技术综述摘要:随着我国能源短缺与环境恶化的日益严重,采暖空调系统作为建筑能耗大户,其环保和节能问题渐渐成为人们关注的焦点。
太阳能作为一种可再生的清洁能源,通过一定的能量转换可扩展应用到空调系统上来。
本文综合介绍了各种太阳能制冷技术的原理和特点,以及一些当前的研究进展,分析了太阳能制冷技术应用存在的问题。
关键词:太阳能吸收制冷吸附制冷喷射制冷半导体制冷1.引言资源和环境一直是制约许多国家可持续发展的重要瓶颈,作为一种可再生能源的太阳能,不仅来源较为广泛,并且几乎不会产生污染,因而倍受研究人员的青睐,也是前景比较广阔的研究方向。
太阳能制冷空调作为一个极具发展前景的领域,成为当前制冷技术研究中的热点。
我国从上世纪70年代就开始了相关研究工作,经过40余年的探索研究,我国的太阳能制冷空调技术取得了长足进步[1],相关工程化技术也已成熟,国内企业已经开发出一些商品化的太阳能制冷空调设备。
在工程应用方面,从1979年开始,国内陆续建成了一些太阳能制冷空调的样板工程[2]。
近年来,国家相关政策扶持力度也越来越大。
太阳能制冷具有以下几个优点。
首先是节能,据统计,国际上用于民用空调所耗电能约占民用总电耗的50 %。
太阳能制冷用于空调,将大大的减少电力消耗,节约能源;其次是环保,根据5蒙特利尔议定书6,目前压缩式制冷机主要使用的CFC类工质因为对大气臭氧层有破坏作用应停止使用(美、欧等已停止生产和使用)[3],现在各国都在研究CFC类工质的替代物质及替代制冷技术。
太阳能制冷一般采用非氟氯烃类物质作为制冷剂,臭氧层破坏系数(ODP)和温室效应系数(GWP)均为零[4],适合当前环保要求,同时可以减少燃烧化石能源发电带来的环境污染。
2.太阳能制冷技术太阳能制冷,简单的说就是将太阳能转换成热能(或机械能),再利用热能(或机械能)使系统达到并维持所需的低温。
目前的太阳能空调制冷技术从原理上大致可分为两种实现途径:一是太阳能转化为电能,再以电能来驱动压缩式制冷,二是直接利用太阳能集热器收集热量,以热推动制冷。
太阳能驱动制冷空调技术东南大学能源与环境学院殷勇高张小松摘要: 介绍了当前太阳能驱动制冷空调技术方法、原理、组成特点和研究现状与进展,并对其性能进行综合比较,探讨了太阳能用于制冷空调的前景与技术难题。
关键词: 太阳能;制冷;空调Solar energy-powered refrigeration and air conditioning technologiesYin Yonggao Zhang Xiaosong(School of Energy and Environment, Southeast University, Nanjing 210096)AbstractThe method and principle of solar energy-powered refrigeration and air conditioning technology are introduced in the paper. The configuration characteristic, present research state and evolvement about them are explained detailed. And some comparison results of them have been discussed. The prospect and technology trouble of them are exposited.Key words: solar energy; refrigeration; air conditioning1 引言目前,大部分的制冷空调设备都是以电能驱动的,随着制冷空调领域的快速发展,传统的制冷空调设备消耗大量的电能,同时也带来了制冷工质氟里昂对环境的污染问题(温室效应和破坏臭氧层),因此制冷空调中的环保和节能问题成为人们关注的焦点问题。
太阳能用作主要驱动能源、以自然工质作为循环工质的太阳能制冷与空调技术成为当前制冷空调领域研究的一个重要热点内容之一。
太阳能空调的设计与制作研究随着全球气候变化和环境污染加重,人们对清洁能源的需求与日俱增。
太阳能作为一种绿色、可再生的能源,成为了人们追逐的对象。
因此,太阳能空调作为一种高效、环保的设备也越来越受人们的关注。
一、太阳能空调的基本工作原理太阳能空调的基本原理是通过太阳光能的转换完成空气的制冷与加热。
太阳能空调系统由太阳能集热器、压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀等主要部件组成。
太阳能集热器将太阳能转化为热能,使压缩机得到高温高压气体,并经过蒸发器和冷凝器的作用完成空气的制冷和加热。
二、太阳能空调的设计要点1. 太阳能集热器的设计太阳能集热器是太阳能空调系统的关键部件,其设计将直接影响整个系统的效率和性能。
太阳能集热器通常采用板式或管式结构,而板式集热器的传热效率要高于管式集热器。
同时,集热器的选材也要注意其导热性、耐腐蚀性和耐高温性。
2. 压缩机的选择太阳能空调系统需要使用高效的压缩机。
一般来说,螺杆式压缩机的效能比往复式压缩机更高。
此外,还要考虑压缩机的运行噪音、运转平稳性和功率消耗等。
3. 活塞式膨胀阀的选择膨胀阀的作用是控制压缩机输出的制冷剂流量。
在太阳能空调系统中,活塞式膨胀阀是经济实用的选择,它具有阀芯运动平稳、实施流量调节等优点。
同时,选择适当的膨胀阀型号和规格也会对系统的效率有很大的影响。
4. 清洁与维护太阳能空调系统的健康维护能有效延长设备的使用寿命,提高系统的效能。
在系统使用过程中,应定期对集热器、压缩机、蒸发器和冷凝器等关键部件进行清洗和维护。
三、太阳能空调的制作步骤1. 制作太阳能集热器首先,选购合适的金属板和材料,加工成为铺装于太阳能集热器中的工作板;制作好铺装板后,将氨水循环管道焊接在铺装板上,然后将集热器密封。
2. 制作承载架太阳能空调的承载架需要具备稳定、坚固,承重能力强的特点。
承载架的选材应该使用高强度的结构钢材料,同时对承载架进行防腐蚀处理,以延长使用寿命。
3. 安装冷气机和太阳能集热器在太阳能空调系统中,冷气机和太阳能集热器的安装位置是关键。
试论太阳辐射换热空调的制冷技术黄振强【摘要】随着科技的发展,人们对于各类技术的研究越来越深入.同时空调作为夏天每个家庭必不可少的家用电器,大大增加了家庭的用电量.基于此,研究者提出了太阳辐射换热空调制冷技术,该技术利用太阳能转换为热能来供热制冷.从其工作原理来看,可以有效的解决夏天制冷问题,及经济又环保.其研究符合目前国家倡导的经济环保理念.由此可见,该技术具有非常现实的研究意义.本文从该技术研究的必要性出发,分析其概念及原理,接着分析了太阳辐射换热空调制冷技术的类型及原理,最后探讨了目前该技术没有得到普遍应用的原因,并提成了合理化建议.【期刊名称】《电子制作》【年(卷),期】2015(000)010【总页数】1页(P47)【关键词】太阳能;热能;电能;空调;环保【作者】黄振强【作者单位】广州市番禺区职业技术学校 511400【正文语种】中文在夏天太阳最好,空调利用率最高。
所以才有太阳辐射换热空调制冷技术具有非常好的现实意义,同时利用该技术还能大大的节约用户的用电费用,并且利用太阳能也非常环保,符合社会主义可持续性发展的理念,也可以为用户节约成本。
所以该技术一经提出,就得到了认可。
然而,每一项新技术的发展,都需要一个长期的过程,太阳辐射换热空调制冷技术同样如此。
虽然其理念具有非常好的使用价值,但在研究中,还是存在很多的问题,需要我们的学者不断地努力克服。
本文从该技术研究的必要性出发,分析其概念及原理,接着分析了太阳辐射换热空调制冷技术的类型及原理,最后探讨了目前该技术没有得到普遍应用的原因,并提成了合理化建议。
在以后的技术发展中,一定会尽快的完善并普及这一技术,让广大人民受益。
笼统的说太阳辐射换热空调制冷技术就是利用太阳能实现供热和制冷的一个过程。
其技术途径主要有两个,第一是通过太阳能转换为热能,再有热能来实现供热制冷;第二是利用太阳能转换为电能,通过电能来进行供热制冷。
这两个技术途径中牵扯到一个重要的原件,那就是太阳能集热器,该器件是太阳辐射换热空调制冷技术的一个关键元器件。
浅议太阳能在制冷空调中的应用随着环保意识的不断增强,太阳能作为一种可再生能源,受到了越来越广泛的关注。
近年来,太阳能在制冷空调领域的应用也逐步被发掘和推广。
本文将介绍太阳能在制冷空调中的基本原理、应用现状以及未来发展方向。
太阳能在制冷空调中的基本原理制冷空调的工作原理制冷空调是通过物理变化来实现降温的,其工作原理主要包括三个方面:压缩、冷凝、膨胀。
具体而言,制冷空调将室内空气吸入机器内部,经过过滤净化后,通过压缩使其温度升高。
随后,热气到达冷凝器后通过换热过程得以降温,变成液态冷媒。
液态冷媒通过膨胀阀进入蒸发器在室内蒸发,带走热量,从而达到降温的目的。
太阳能制冷空调的基本原理太阳能制冷空调的基本原理是将太阳能转化为热能,通过吸收热能提供制冷所需的驱动力,实现制冷的过程。
太阳能制冷空调主要分为两种类型:吸收式和压缩式。
•吸收式太阳能制冷空调吸收式太阳能制冷空调采用吸收剂、蒸发剂和冷凝器组成的循环系统,利用太阳能将水加热,使其蒸发成水蒸气。
水蒸气在吸收剂及蒸发剂之间交换吸收热量,使得吸收剂中的压力升高,传导热量到蒸发器中,实现制冷的目的。
•压缩式太阳能制冷空调压缩式太阳能制冷空调采用太阳能板直接提供热源,经过压缩机的压缩、冷凝、膨胀,使得制冷剂在室外机和室内机之间循环运行,并在室内机内部完成冷凝、蒸发过程,从而实现空调制冷的目的。
太阳能制冷空调的应用现状目前,太阳能制冷空调的应用还处于起步阶段,不过在一些开发中国家,尤其是一些沿海地区,已经开始得到广泛推广。
例如,在印度、巴基斯坦等国家,太阳能制冷空调已经成为一种广泛使用的清洁能源。
在中国,太阳能制冷空调的应用也逐步得到了推广。
在某些地区,利用太阳能制冷空调可以减少能源消耗,降低空调运行成本,同时也为环境保护作出了贡献。
太阳能制冷空调的未来发展方向随着环保意识的不断提高,太阳能制冷空调在未来将有更为广阔的应用空间。
对于太阳能制冷空调的发展,以下几点是值得注意的:•技术创新技术创新是太阳能制冷空调发展过程中重要的推动力量。
太阳能空调制冷技术最新研究进展发布时间:2022-02-17T04:07:20.847Z 来源:《防护工程》2021年29期作者:张欢[导读] 核心作用在于显著提升太阳能集热器实际应用率,为后续减少不可再生能源使用具有促进作用。
广东芬尼能源技术有限公司广东广州 510000摘要:随着资源日渐匮乏,太阳能作为一类清洁能源,在多个领域中普遍应用,将其用于空调制冷中凸显的优势在于适用性较强、天气气温较高状况下,系统制冷量显著增加,最大限度应用太阳能达成初期空调制冷目标可选取的路径较多,以热能为着力点达成制冷目标具有良好的发展前景,体现在空调全面综合转换率较高。
本文针对太阳能空调制冷技术展开分析。
关键词:太阳能制冷;制冷循环;集热转换;空调太阳能作为一类可再生能源,在未来社会发展结构中占据重要地位,最大限度发挥太阳能自身优势,进一步实现供热、制冷和采暖目标,为后续其推广规模化、经济性使用奠定良好的基础。
积极探索实现夏季高效化应用太阳能进行空调制冷的方法,核心作用在于显著提升太阳能集热器实际应用率,为后续减少不可再生能源使用具有促进作用。
一、太阳能空调制冷技术途径以太阳能为初期核心驱动力,采取一系列有效的措施将其进行转化,最终达成供热、制冷途径较多,最为关键的是包含太阳能实现热能转化,实现热能使用最大化,达成热能供热制冷;实现太阳能实现电能转化,以电能为重要设备的启动力,进而达成供热、制冷目标。
从本质层面进行分析,太阳能实现制冷目标的基础上,可充分达成多元化基本需求,其中最为关键的便是集热器装置设备,依托该设备自身功能可将太阳自身辐射转变为热能装置,当下常用的包含三种类型,即平板式、真空管式、聚焦式集热器,进一步促使集热温度显著升高。
基于当下集热温度存在差异,其制冷方式较多,如驱动式、吸附式、喷射式进一步实现制冷目标。
图1为太阳能吸附式制冷系统。
图1太阳能吸附式制冷系统二、太阳能驱动制冷从空调系统展开分析,主要包含吸附式、吸收式、除湿空调和喷射式制冷,其中结合当下实践分析前三种使用最为普遍,不同方式自身优缺点存在较大差异性,体现在以下几方面:(1)吸收式。
太阳能制冷技术原理随着全球对可再生能源的需求不断增加,太阳能作为一种清洁、无限的能源,正受到越来越多的关注和开发利用。
太阳能制冷技术就是利用太阳能来实现制冷的过程,具有环保、节能的特点,并且适用于许多地区的热带和亚热带地区。
太阳能制冷技术是一种创新的能源利用方式,通过将太阳能转化为冷量,实现制冷效果,具有重要的应用价值。
本文将详细介绍太阳能制冷技术的原理和应用。
一、太阳能制冷技术的原理太阳能制冷技术主要依靠两种方式实现,一种是利用光热转换原理,另一种是利用光电转换原理。
1.光热转换原理利用光热转换原理实现太阳能制冷,通常采用太阳能热能集热系统,将太阳辐射能转化为热能,然后利用热能驱动制冷循环系统。
这种方式主要依靠太阳能集热器将太阳能转化为高温热量,然后利用热能去驱动吸收式制冷系统或者热力循环蒸发制冷系统。
吸收式制冷系统是利用溶液的吸收和蒸发来实现制冷。
当太阳能集热器将太阳能转化为热能后,这种热能会被用来加热溶液,使溶液中的工质发生蒸发,然后通过蒸发冷却产生制冷效果。
热力循环蒸发制冷系统则是利用太阳能集热器产生的高温热能,直接驱动蒸发器中的工质蒸发,达到制冷效果。
2.光电转换原理光电转换原理是利用光电效应将太阳能直接转化为电能,然后再利用电能来驱动制冷系统。
太阳能光伏板将太阳光转化为电能,然后通过电能来驱动压缩式制冷系统或热泵制冷系统。
这种方式实现的太阳能制冷系统成本较高,但在一些对制冷效果有更高要求的地方,如医药储存和精密仪器保护等领域有着广泛的应用。
二、太阳能制冷技术的应用太阳能制冷技术在各个领域都有着广泛的应用,主要体现在以下几个方面:1. 农业领域在热带和亚热带地区,农业生产中常常需要保鲜和冷藏,例如农产品、水果、蔬菜等。
太阳能制冷技术可以有效地为农业生产提供制冷服务,保障产品的质量和保鲜期,提高农产品的附加值。
2. 医疗领域医疗领域对制冷效果有着更高的要求,特别是在药品储存和输送过程中。
太阳能空调制冷技术研究作者:范登鑫来源:《中国房地产业》 2017年第8期【摘要】随着空调使用率的不断增加,其能耗及污染也逐步增大,太阳能空调制冷技术解决了这一日趋突出的问题。
科技的不断进步为太阳能空调的发展提供技术支持,本文主要对太阳能空调制冷技术的现状、应用及自身的局限进行介绍,并且认为太阳能空调制冷在未来将会有发展前景。
【关键词】太阳能;空调;制冷太阳能作为自然资源,是一种清洁能源,它的用途较为广泛,如发电、太阳能热水器等。
如今现有的能源已经将近枯竭,而太阳能作为一种新型能源具有很大的研究价值。
传统的空调能耗高,并且对环境会造成污染,不利于环境的可持续发展,而太阳能作为驱动能源,不会消耗电能,同时对环境也没有污染,既节能有环保,所以太阳能空调是一种发展趋势,虽然目前应用的不多,但小型太阳能空调制冷技术有很大的研究意义及前景。
1、太阳能空调制冷技术现状对于太阳能空调制冷技术国内外专家也研究了很多,太阳能的制冷方式主要有两种,第一种是光与电之间进行转换,然后用于平常的制冷相同,用电力驱动压缩机制冷,操作简单,但是成本较高;第二种方式的驱动力是太阳能,但技术要求比较高,相对于第一种方式其成本较低,没有污染,在太阳能空调制冷中主要应用第二种方式。
本文主要对太阳能空调制冷技术的应用及太阳能的自身局限性进行叙述,了解太阳能在空调中的应用。
2、太阳能空调制冷技术应用2.1 光热转换方式太阳能制冷空调光热转换方式太阳能制冷空调主要有太阳能吸收式、除湿蒸发、及喷射式制冷系统。
通过溶液的浓度变化制得冷气的是吸收式制冷系统,低压蒸汽被稀溶液吸走用于冷却的物质把热量带走,将变浓的溶液送进反应室中,将溶液加热产生高压蒸汽,之后进入冷凝器中进行冷凝。
图1 为间歇式太阳能吸收式制冷机。
相关实验研究表明,冷却水温为30℃ , 冷冻水温度为9℃ , 制冷量为25000 kJ/h, 工况系数为0.5. 下表为多级太阳能溴化锂吸收式制冷系统的比较。
浅议太阳能在制冷空调中的应用
太阳能制冷空调是一种利用太阳能来驱动制冷循环的空调系统,它可以节省能源并降低空调使用对环境造成的影响。
太阳能制冷空
调的应用可以分为两种方式:一种是利用太阳能直接驱动制冷系统,另一种是将太阳能储存起来,然后用电动机驱动制冷系统。
下面浅
议太阳能在制冷空调中的应用。
首先,直接利用太阳能驱动制冷系统的实现需要利用太阳能集
热板将太阳光转化为热能,然后将热能传递给制冷剂,让制冷剂蒸发,从而达到制冷的目的。
在此基础上,可以采用吸收式制冷技术,即利用氨和水的吸附作用来实现制冷,这种制冷方式不需要使用机
械压缩方式,而是通过吸热反应来实现制冷,可以大大降低制冷的
能耗。
其次,将太阳能储存起来,然后用电动机驱动制冷系统的方式
也可以实现太阳能在制冷空调中的应用。
在这种方式中,太阳能集
热板可以将太阳光转化为热能,然后将热能储存起来,例如将热能
用于储存高温沼气,在需要制冷时利用沼气驱动燃气发电机来产生
电能,再利用电能驱动制冷系统,从而实现制冷。
太阳能在制冷空调中的应用有着广泛的应用前景,可以为人们
提供更加环保和节能的空调体验。
同时,由于太阳能资源的可再生
性和广泛性,太阳能制冷空调的应用也将更具可持续性和经济性。
1。
太阳能制冷空调随着全球气候变暖和环境保护意识的提高,人们对能源使用的效率和可持续性的关注也日益增加。
在这种背景下,太阳能制冷空调作为一种高效、环保的空调系统在市场上得到了越来越多的关注。
本文将探讨太阳能制冷空调的原理、优势以及应用前景。
太阳能制冷空调的原理基于太阳能的利用和制冷循环技术。
它利用太阳能电池板将太阳能转化为电能,供给制冷循环系统驱动制冷机组的运转。
制冷机组通过制冷剂的循环工作,在室内产生低温效果。
与传统空调相比,太阳能制冷空调系统减少了对传统电网的依赖,同时减少了对化石燃料的消耗,降低了二氧化碳的排放,具有更低的碳排放量。
太阳能制冷空调具有多项优势。
首先,它是一种环保的选择,使用太阳能作为动力源,不会产生额外的污染物。
其次,太阳能是一种可再生能源,可以随时收集到太阳的能量,不会减少或耗尽。
因此,太阳能制冷空调具有很高的可持续性和实用性。
此外,与传统空调相比,太阳能制冷空调对电网的依赖较小,可以减轻电网压力,尤其在夏季高峰期,能够为电力系统提供一定程度的负荷平衡。
此外,太阳能制冷空调还可以节约能源成本,尤其在夏季空调用电需求高的情况下,可以降低室内空调运行的电费支出。
太阳能制冷空调的应用前景广阔。
在目前的市场上,太阳能制冷空调已经得到了一定的应用和推广。
特别是在一些偏远地区或无电供应的地方,太阳能制冷空调成为一种理想的选择,既能够满足室内舒适的温度需求,又能够减少对传统能源的依赖。
此外,太阳能制冷空调还可以用于一些特殊场合,如露天活动、野外露营等,更加方便实用。
随着太阳能技术的不断发展和成熟,太阳能制冷空调的应用前景将愈发广阔,未来有望在更多的领域得到应用。
然而,太阳能制冷空调也存在一些挑战和限制。
首先,太阳能制冷空调的性能受到天气条件的限制。
在阴雨天气或夜晚,太阳能的收集效率会受到影响,从而影响空调系统的运行。
其次,太阳能制冷空调的成本相对较高,目前在市场上的价格相对较高,这也限制了其大规模商业化的发展。
太阳能空调研究报告摘要:本文旨在对太阳能空调进行研究分析,探讨其优点和缺点以及未来发展趋势。
太阳能空调具有环保、节能等优点,但是由于技术难度较高、成本较高等问题,其在市场上的推广仍然面临诸多挑战。
因此,未来发展应该注重技术研究和成本控制,进一步提升太阳能空调的实用性和市场竞争力。
引言随着全球环保意识的提高和能源危机的加剧,太阳能作为一种清洁能源逐渐受到广泛关注。
太阳能空调作为太阳能利用的一种形式,具有环保、节能等优点,因此备受研究者关注。
本文将对太阳能空调进行研究分析,探讨其优点和缺点以及未来发展趋势,以期为相关研究提供参考。
太阳能空调的原理太阳能空调是利用太阳能进行制冷或加热的空调系统。
太阳能热量通过集热器吸收,然后通过热交换器转移至制冷剂中,使其蒸发并吸收热量,从而实现制冷的目的。
太阳能空调可以分为被动式和主动式两种。
被动式太阳能空调通过改善建筑物的隔热性能来减少能耗;主动式太阳能空调则需要太阳能集热器等设备来收集太阳能并将其转化为制冷或加热能源。
太阳能空调的优点太阳能空调具有环保、节能等优点。
首先,太阳能空调不需要使用化石燃料等传统能源,减少了对环境的污染和对能源的消耗,符合现代社会的环保要求。
其次,太阳能空调可以有效地利用太阳能,无需依赖外部能源,因此可以节约能源和降低成本。
此外,太阳能空调还可以增加建筑物的可持续性和绿色形象,有助于提高建筑物的竞争力。
太阳能空调的缺点太阳能空调的技术难度较高,成本较高,这也是其在市场上推广的主要障碍。
此外,太阳能空调还存在以下缺点:1.受环境影响:太阳能空调需要大量的阳光来转换为能量,因此在天气不佳或光线不足的情况下,其制冷和供暖能力将大大降低。
2.安装位置受限:太阳能空调需要安装在阳光直射的地方,因此需要有足够的屋顶或墙面来安装太阳能板。
如果房屋所在地环境不适合安装太阳能板,太阳能空调也无法正常运行。
3.供暖效果较差:太阳能空调在供暖方面的效果较差,主要是因为太阳能在冬季的日照时间较短,导致储存的能量有限,无法提供足够的供暖效果。
太阳能热利用技术及设备的研究正文:第一章:太阳能热利用技术的定义与原理太阳能热利用技术是指利用太阳辐射的热能进行能量转换、储存或利用的一种技术。
太阳能热利用技术主要分为太阳能热水器、太阳能空调、太阳能集热器和太阳能发电等几个方面。
其原理主要是通过太阳能集热器将太阳辐射能转化为热能,并利用热能进行不同的应用。
第二章:太阳能热水器技术及设备太阳能热水器是利用太阳能进行热水供应的设备。
它主要由太阳能集热器、热水储存器和管路系统组成。
太阳能集热器通过吸收太阳辐射能将太阳能转化为热能,然后传递给热水储存器,最后通过管路系统将热水供给用户。
太阳能热水器具有可再生能源利用、环保节能等优点,适用于家庭、酒店、游泳馆等热水供应场所。
第三章:太阳能空调技术及设备太阳能空调是利用太阳能进行空调制冷供暖的技术。
其设备主要包括太阳能集热器、吸收制冷机和蓄热装置等。
太阳能集热器通过集热板吸收太阳辐射能,将其转化为热能,并通过传热介质传递给吸收制冷机,从而实现制冷供暖的目的。
太阳能空调具有环保、节能和独立供暖等优点,可以在夏季提供制冷,冬季提供供暖功能。
第四章:太阳能集热器技术及设备太阳能集热器是太阳能热利用技术的核心设备,其主要作用是将太阳辐射能转化为热能。
太阳能集热器一般由太阳能集热板和传热系统组成。
太阳能集热板是集热器的主体部分,其材料一般选用高温耐高温、导热性能好的材料。
传热系统则包括传热介质、管道和换热器等。
太阳能集热器的设计和制造对于提高太阳能热利用效率具有重要意义。
第五章:太阳能发电技术及设备太阳能发电是利用太阳辐射能进行电能转换的技术。
太阳能发电设备主要包括太阳能电池板和逆变器等。
太阳能电池板是太阳能发电的核心部件,它将太阳辐射能转化为电能。
逆变器则是将直流电转化为交流电,以供应给电网或用于日常用电。
太阳能发电具有可再生能源利用、环保无污染和长寿命等优点,在不同规模的应用中得到了广泛的应用和推广。
第六章:太阳能热利用技术发展现状与前景太阳能热利用技术在世界范围内得到了广泛的关注和应用。
太阳能制冷技术原理太阳能制冷技术是指利用太阳能作为能源,通过特定的制冷设备将热能转化为冷能,从而实现制冷效果。
太阳能制冷技术的原理主要包括太阳能的捕捉、转换和利用三个关键步骤。
本文将着重介绍太阳能制冷技术的原理及其应用。
太阳能的捕捉是实现太阳能制冷的第一步。
太阳能最常见的捕获方式是利用光伏电池板转换太阳辐射能为电能,然后再将电能用于驱动制冷设备。
还可以通过太阳能热发电、集热器等方式捕获太阳能。
利用光伏电池板捕捉太阳能是最为普遍的方式,其原理是通过半导体材料产生光生电子,进而产生电流和电压。
这些电能可以直接用于驱动压缩机、风扇等制冷设备,从而实现太阳能制冷。
太阳能的转换是太阳能制冷技术的关键环节之一。
在捕捉到太阳能后,需要将其转换为可用于制冷的形式。
光伏发电装置直接将太阳辐射能转化为电能,并将其存储在电池中,以供给制冷设备使用。
而太阳能热发电装置则将太阳辐射能转化为热能,通过集热器等设备将太阳能转化为热能,然后再利用温差驱动吸收式、压缩式制冷机等制冷设备。
这种方式可以将太阳能直接转化为制冷效果,实现节能环保的制冷。
太阳能的利用是太阳能制冷技术的最终目的。
利用转换后的太阳能,可以驱动各种类型的制冷设备。
目前主要的太阳能制冷设备包括吸收式制冷机、压缩式制冷机和热力式制冷机等。
以吸收式制冷机为例,其工作原理是利用太阳能热量驱动溶液对吸附材料进行蒸发和冷凝,从而实现制冷效果。
而压缩式制冷机则是利用太阳能电能直接驱动压缩机,将制冷剂进行压缩和膨胀,实现制冷效果。
无论是哪种制冷设备,其最终目的都是将太阳能转化为制冷效果,实现节能环保的制冷。
太阳能制冷技术的原理是通过捕捉太阳能,将其转换为可用于制冷的形式,最终利用制冷设备实现制冷效果。
太阳能制冷技术具有节能环保、可再生等优势,对于航天、农业、林业、食品加工、冷库、医药、化工等行业具有重要意义。
未来,随着太阳能技术的不断进步和完善,太阳能制冷技术必将在能源节约和环境保护方面发挥更大的作用。
太阳能光热制冷技术的工作原理一、前言太阳能光热制冷技术是一种新型的环保节能技术,它利用太阳能作为能源,通过光热转换将太阳能转化为制冷能量,实现空调制冷。
该技术具有无污染、低碳排放、可再生等优点,被广泛应用于建筑物、工业生产等领域。
本文将介绍太阳能光热制冷技术的工作原理。
二、太阳能光热制冷系统组成太阳能光热制冷系统主要由以下几个部分组成:1. 太阳能集热器:用于收集和转换太阳辐射能。
2. 制冷机组:包括蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀等部件。
3. 储水罐:用于储存水。
4. 辅助设备:包括水泵、阀门和管道等。
三、太阳能集热器的工作原理太阳能集热器是太阳能光热制冷系统中最重要的部件之一,它的功能是将太阳辐射转化为热量,并传递给储水罐中的水。
太阳能集热器分为平板式和真空管式两种。
1. 平板式太阳能集热器平板式太阳能集热器由吸收层、隔热层、导热层和保温层等部分组成。
吸收层是太阳能集热器的主要部分,它通常由铝板或铜板制成,表面涂有黑色吸收剂,用于吸收太阳辐射。
隔热层用于减少散失的热量,导热层用于将吸收的热量传递给储水罐中的水,保温层则用于减少散失的热量。
2. 真空管式太阳能集热器真空管式太阳能集热器由外壳、真空管和吸收体等部分组成。
外壳是保护真空管和吸收体的外壳,真空管由内外两个玻璃管组成,中间被抽成真空状态,内玻璃管表面涂有黑色吸收剂,用于吸收太阳辐射。
当光线入射到内玻璃管表面时,被黑色吸收剂所吸收并转化为热能,热能传递到管内的水中,使水升温并流回储水罐。
四、制冷机组的工作原理太阳能光热制冷系统中的制冷机组主要由蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀等部件组成。
其工作原理如下:1. 蒸发器蒸发器是太阳能光热制冷系统中的主要部件之一,它通过吸收水中的热量实现制冷。
当储水罐中的水经过蒸发器时,受到太阳能集热器传来的热量,使得水温升高并转化为蒸汽。
同时,空气经过蒸发器时也会被降温。
2. 压缩机压缩机是太阳能光热制冷系统中的另一个重要部件,它将低温低压的蒸汽压缩成高温高压的蒸汽,并将其送入冷凝器。
太阳能空调系统的研究随着环保意识的不断提高,研发适应于人们日常生活中的绿色产品逐渐成为一个热门话题。
其中,太阳能空调系统作为一种节能环保的空调方式,备受人们的瞩目。
本文将围绕太阳能空调系统展开研究探讨。
一、太阳能空调系统的工作原理首先,我们需要了解太阳能空调系统的工作原理。
太阳能空调系统的工作原理分为集热、储能、输能和利用四个过程。
太阳能空调系统可以通过集热器将太阳能转换为热能,并将热能储存于储热罐中。
当需要使用冷气时,系统会通过输送和储存的过程将储存在储热罐中的热能利用起来,产生制冷效果。
太阳能空调系统的制冷效果可以通过两种方式实现:一种是利用吸收式制冷,另一种是利用压缩式制冷。
比较常见的是吸收式制冷。
这种制冷方式包括了吸收和蒸发两个过程,首先是将低温水和制冷剂相互反应,然后将产生的冷水输送到通风口进行制冷。
二、太阳能空调系统的应用前景太阳能空调系统以其能够达到节省能源和环保的效果在市场上备受瞩目。
太阳能空调系统的应用前景广泛,不仅可以用于家庭空调,也可以用于工业和商业空调。
目前,太阳能空调系统在世界各地得到了广泛的应用。
例如在澳大利亚、印度和南非等地,有许多办公楼或酒店等公共场所都安装了太阳能空调系统。
此外,太阳能空调系统的应用也有望帮助一些地区解决能源危机问题。
比如,一些南非的偏远地区缺乏稳定的电力供应,而安装太阳能空调系统可以满足这些地区的空调需求。
三、太阳能空调系统的优缺点关于太阳能空调系统的优缺点,我们需要做进一步的分析。
太阳能空调系统的优点包括:节省能源,在高温季节控制空调成本;环保,这种空调方式产生的二氧化碳排放量极低;可以减少对传统电力的依赖,使其更加自给自足。
太阳能空调系统的缺点包括:安装成本高,需要相应的设备和技术支持;对太阳能源充足度有一定的要求,对于太阳能资源不充足地区使用可能存在局限性;高地基价值,如果该建筑没有一个高地基的话,阳光强度可通过太阳直射正常建筑物出现遮蔽问题,导致空调效果变差。
基于太阳能辐射技术的热能转换空调制冷技术研究
发表时间:2018-06-13T15:47:00.817Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第1期作者:吴艳林
[导读] 在目前能源紧张,各种能源价格飞涨的形势下,国家将目光投向了可再生能源。
摘要:太阳能作为分布广泛的新型能源,具有高清洁性,且可循环利用的优势。
目前,人们主要把太阳能应用到供热、采暖及制冷方面,特别是采暖、供热方面,太阳能的使用已具有较大规模。
本文论述了太阳能空调制冷技术途径,并分析了吸附式、吸收式、除湿空调和喷射式四种常见的太阳能空调制冷技术。
关键词:太阳能辐射技术;热能转换;空调制冷
在目前能源紧张,各种能源价格飞涨的形势下,国家将目光投向了可再生能源,由于这种能源可再生,取之不尽、用之不竭。
同时,可再生能源对环境友好,对地球及人类的生存环境的危害几乎可以忽略不计。
在可再生能源中,太阳能无疑是最引人瞩目的,在太阳能利用领域,太阳能空调技术也有一定的发展。
一、太阳能空调制冷技术途径
图1是利用太阳能实现供热及制冷的可能技术途径,主要包括太阳能转换为热能,利用热能供热制冷;以及将太阳能转换为电能,利用电能驱动相关设备供热制冷两大类型。
根据需求,太阳能制冷过程也能够实现从空调到冷冻温区的不同要求。
图的左侧反映了太阳能收集及转换环节,其中太阳能集热器是将太阳辐射转变为热能的装置,目前主要有三种类型,即平板式、真空管式和聚焦式集热器,获得的集热温度依次递增。
根据太阳能集热器集热温度的不同,可直接用于热水供应和采暖等,还能够驱动吸收式、吸附式、喷射式、除湿空调,化学反应等过程获得制冷效应。
还能够将太阳辐射通过光伏效应或热发电等途径转变为电能,之后通过电能驱动蒸汽压缩制冷循环、斯特林循环和热电效应实现制冷过程。
此外,通过特定的可逆吸热和放热反应,太阳能热源也能够达到一定条件下的制冷要求。
在各种太阳能制冷转换途径中,太阳能热驱动空调可以和目前广泛使用的太阳能热水和采暖系统紧密结合,构成太阳能综合利用系统,从而实现太阳能利用和季节变化的最佳匹配。
即采用一套太阳能集热器做到冬季采暖、夏季空调、四季热水供应等,因此能与建筑结合在建筑能源结构中起着重要的作用,这也是实现太阳能规模化、低成本利用的理想途径之一。
二、太阳能应用制冷系统
常用的太阳能热驱动空调制冷技术,主要有四大类,即吸附式、吸收式、除湿空调和喷射式制冷。
从目前太阳能制冷技术应用情况来看,我国的太阳能空调应用示范项目中,太阳能吸收式空调约占45%,除湿空调约占40%,吸附式空调约占15%。
1、吸收式。
太阳能集热器用于收集太阳能来驱动吸收式制冷系统,这是我国在一些示范项目中应用最广泛的太阳能空调方式。
根据制冷工作的不同,太阳能吸收式制冷机主要有氨吸收式制冷机和溴化锂吸收式制冷机。
1)氨-水吸收式太阳能空调。
氨-水吸收式制冷机是以H20为吸收剂,以NH3为制冷剂,使用热量为补偿,并使用溶液的特性进行制冷。
氨-水吸收式太阳能空调是使用太阳能转化为热能获得制冷效应的重要技术途径。
氨-水吸收式太阳能空调集热器采用太阳能真空管和平板集热器,工作介质热源温度80~160℃,额定空调COP为0.5~0.6,系统规模大于5kW。
它的优点是可以满足从冷冻到空调区域的温度要求。
氨吸收式制冷机在0℃以下的低温可以制取,而且制冷工作介质不会发生结晶现象,容易实现风冷化。
其缺点是,氨有毒,具有刺激性臭味,需要精馏装置,系统复杂,制冷机内部压力较高,容易发生泄漏而引起危险,而且需要的热源温度较高,制冷系数较低,并限制其发展。
2)溴化锂-水吸收式太阳能空调。
溴化锂吸收式制冷机是以LiBr为吸收剂,以H20为制冷剂,使用溶液浓度变化来完成制冷循环,其能够夏季制冷、冬季制暖,而且全年提供生活热水。
溴化锂-水吸收式太阳能空调集热器使用真空管或平板集热器,工作介质热源温度大于65℃,额定空调COP为0.4,系统规模大于100kW。
2、吸附式。
太阳能空调也存在因太阳辐射的昼夜变化而存在的运转间歇性。
最简单的解决方案是使用贮存太阳能制冰机生产的冰块进行有限范围内的冷却。
它的缺点是不能连续制冷,同时由于蒸发温度不高,系统的效率也较低。
将太阳能吸附制冷装置适当提高系统的蒸发温度,并辅以储能措施,克服太阳能系统运转间歇性问题,从则构成太阳能空调。
一种连续稳定运转的太阳能储能转换空调系统,使用固体吸附制冷原理,将太阳能辐射转化为驱动吸附制冷系统运转的动力,通过吸附势能和物理显热贮存相结合,克服太阳能空调系统运转存在的间歇性、制冷量输出不易调节等缺点,并能使用吸附过程中产生的吸附热为用户生产一定温度的热水。
吸附工质为沸石-水或活性炭-甲醇。
蒸发贮液器采用提高制冷剂溶剂容积的方法实现冷量存储,存储冷量的目的是与风机盘管结构相结合,对冷量输出进行调配。
蒸发贮液器储存的冷量形式为物理显热。
吸附势能的存储通过解吸吸附进行制冷的能力,将吸附床储备起来,在需要时与蒸发器连接即可吸附制冷。
此储能方式和显热储能相比,不存在和周围环境的温差,且易于调节。
也就是说,可以通过太阳能对吸附床加热解吸,实现太阳辐射向吸附剂吸附势能的转变。
吸附势能存储。
另一个特点是它能够长期贮存,并且在吸附势能释放时即能制冷,又可以向外界提供吸附热供热。
当使用活性炭-甲醇工质时,吸附制冷能力储存量随蒸发温度和冷凝温度的变化而变化。
该系统运行可靠、易于维护。
以开发20m2居室太阳能空调为例,如果空调每天制冷8h,每平方米房间空调制冷负荷为100W,则每天需要57600KJ制冷量。
如果系统COP在0.2-0.3之间,日辐照度为1000W,使用5-8平方米的吸附集热器面积能够满足制冷负荷要求,需要
吸附剂300-500kg,制冷剂75-120kg,还需蒸发贮液器一台,及风机盘管、真空阀门、冷凝器、温度流量控制器等。
3.除湿空调。
太阳能除湿冷却空调的过程实际上是直流式蒸发冷却空调过程,它不借助专门的制冷机工作。
它使用吸湿剂(如氯化锂、硅胶等)对空气除湿,之后以水为制冷剂,在空气中蒸发降温,调节房间的温度与湿度,用过的吸湿剂被加热进行再生。
其原理是室外空气通过除湿转轮后湿度降低,温度升高,通过热交换器被空调排风冷却,然后进入蒸发加湿器进行蒸发后降温,变成低温饱和空气进入房间,在房间内被其热负荷加热后温度升高变成不饱和空气,房间不饱和排风通过第二级的蒸发冷却后温度降低,通过热交换器对除湿后的房间送风进行冷却后温度升高,然后进入太阳能空气集热器进一步升温,太阳能空气集热器的出风对除湿转轮中的吸湿剂再生后排入室外大气。
上述过程中,吸湿剂使用的是固体吸湿剂,太阳能集热器使用的是太阳能空气集热器,吸湿剂还可以采用液体吸湿剂,如氯化锂、氯化钙和溴化锂的水溶液等,集热器也可以使用液体集热器,然后通过热交换器来加热再生用的热风。
4、蒸汽喷射式。
太阳能蒸汽喷射制冷是通过太阳能集热器加热,使低沸点工作介质变为高压蒸汽,通过喷射管时因流出速度高、压力低,在吸入室周围吸引蒸发器内生成的低压蒸汽进入混合室,从而使制冷剂在蒸发器中汽化,以达到制冷效果。
三、结语
太阳能基本“用之不尽,取之不竭”,而且其分布广泛,具有再生能力强、可循环利用、清洁性高等特点,在未来能源结构中占有十分重要的地位。
最大化的使用太阳能来进行各种能源供给,能最大程度的实现低成本、环保等目的。
夏季太阳能辐射轻度与空调制冷负荷有很好的一致性,这使太阳能辅助空调具有特定的优点。
将太阳辐射转变为热能,通过热能实现制冷的方式最具有应用前景,也是一种实用的低碳环保节能技术,具有一定的推广应用价值。
参考文献
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