簡要了解太陽能空調系統

太陽能空調:分為太陽能製冷和太陽能採暖。

太陽能製冷:指利用太陽能提供動力來驅動制冷機製取冷量,並最終實現建築物內的空氣調節。

太陽能採暖:利用太陽能集取熱量直接或間接為建築提供熱量。

電空調製冷基本形式:

①製冷劑液體在低壓(低溫)下蒸發,成為低壓蒸氣;

②將該低壓蒸氣提高壓在普通高壓蒸氣;

③將高壓蒸氣冷凝,使之成為高壓液體;

④高壓液體降低壓力重新變為低壓液體,返回到①從而完成循環。

系統與循環:

實現太陽能空調有兩條途徑:

1,太陽能光電轉換,以電能製冷;

2,太陽能光熱轉換,以熱能製冷。

前一種方法成本太高,以目前的光電池價格來算,在相同的製冷功率情況下,造價約為後者的4至5倍。第二種方法除了供冷之外,還能同時供熱,太陽能的利用率更高。國際上太陽能空調的應用主要是后一種方法。

熱能製冷的產品主要有兩類:一是吸收式製冷,二是吸附式製冷。目前這兩類產品在科研與應用上已經進行了更好地結合,吸收式製冷COP達到0.7以上,吸附式也達到0.4以上。

太陽能空調利用形式:

太陽能吸收式製冷:

太陽能吸收式空調系統主要包括吸收式制冷機、空調箱(或風機盤管)、太陽集熱器、儲水箱和自動控制系統及輔助加熱系統等幾部分。

在夏季,被集熱器加熱的熱水首先進入儲水箱,當熱水溫度達到一定值時,由儲水箱向制冷機提供熱媒水;從制冷機流出並已降溫的熱水流回儲水箱,再由集熱器加熱成高溫熱水;制冷機產生的冷媒水通向空調箱,以達到製冷空調的目的。當太陽能不足以提供高溫熱媒水時,可由輔助加熱系統補充熱量。

在冬季,同樣先將集熱器加熱的熱水進入儲水箱,當熱水溫度達到一定值時,由儲水箱直接向空調箱提供熱水,以達到供熱採暖的目的。當太陽能不能夠滿足要求時,也可由輔助加熱系統補充熱量。

原理說明:太陽集熱器汲取太陽的熱量加熱水箱中的水,水箱中的水達到設定的溫度后供給制冷機,給制冷機再生器提供熱量加熱溴化鋰稀溶液,使溴化鋰稀溶液的水分蒸發變回溴化鋰濃溶液,進入吸收器再次吸收蒸發器進行製冷過程中蒸發的水分,如此循環實現連續製冷。

溴化鋰溶液的性質:

一般性質:

表面活性劑:作用是提高熱交換效果(吸收、冷凝),

易揮發。

腐蝕與防腐:主要元兇:氧氣

其他因素:溫度、酸鹼度、濃度(常壓下稀大)

常用緩蝕劑:硝酸鋰:氨氣;

鉻酸鋰:點蝕,鉬酸鋰:氫氣。

冷劑污染:運轉條件的變化或操作不當,冷劑水中含有溴化鋰危害與判斷(P10)。

溴化鋰吸收式制冷機的缺點體現在只能製取0℃以上的低溫和溴化鋰溶液對金屬有腐蝕作用。

溴化鋰吸收式製冷中是以水作為製冷劑。原理是利用溴化鋰溶液的兩個特性:即發生性和吸收性。

溴冷機內溴化鋰溶液應呈鹼性,PH值應保持在9~10.5範圍內。混合冷媒、氨吸收式可以低於0℃。

太陽能吸附式空調:

1.使用自然工質水,不用氟利昂,不會產生溫室氣體,不破壞臭氧層;

2.使用太陽能或低品位廢熱驅動,不需要電能驅動,節約能源;

3.正常運行時,只需要水泵,電力性能係數可超過10,而家用節能空調是3,中央空調4.5;

4.運動部件少,沒有壓縮機,運行比較可靠。

低溫熱水驅動的吸附製冷系統工作原理

低溫熱水驅動的吸附製冷系統:

低溫熱水驅動的吸附製冷系統工作過程:

太陽能吸附空調原理:

太陽能除濕空調系統:

太陽能除濕空調系統主要由太陽能集熱系統、輔助加熱裝置、轉輪除濕空調機組及自動控制系統組成。

太陽能空氣集熱器:

全玻璃真空管式空氣集熱器是以全玻璃真空管為吸熱元件的集熱器。它是由聯集管,支架,真空管和插管來組成的。如下圖1所示。從下圖2可以看出,聯集管是由內膽,外皮,保溫材料組成。保溫材料是對集熱后的空氣起到保溫的作用。

空氣集熱器原理:它的基本原理是真空管管壁膜層吸收太陽能的輻射,將光能轉化成為熱能。利用風機將低溫空氣強制吹入集熱器,低溫的空氣從左端的內管進入,由於內蓋作為隔板的原因,被迫進入各個插管,當到達真空管底部的時候,在真空管和插管的夾層內返回到內管和外管的夾層中,在將過真空管的時候被加熱;進入右半邊的時候,再先經過真空管和插管的夾層後進入插管,匯流到內管內后流出。這個時候,空氣被加熱兩次。從而得到較高的空氣溫度。

常用除濕方法:

冷卻除濕:利用冷卻方法,使水蒸氣在露點溫度下凝結分離。

壓縮除濕:利用壓縮方法,提高水蒸氣分壓,使之超過飽和點,成為水分分離出來。

乾燥劑除濕:利用乾燥劑的親水性,使水蒸氣在表面水蒸氣分壓力差的作用下,從空氣進入乾燥劑。

冷卻除濕:

優點:深度除濕、可控;

缺點:能耗大、污染。

壓縮除濕:

優點:深度除濕、除濕量可控;

缺點:能耗大、對系統結構要求高。

乾燥劑除濕:

優點:可利用地品味能源、無污染;

缺點:除濕量難控制。

太陽能除濕空調系統形式:

太陽能空調系統原理圖:

太陽能空調主要構成部分及運行原理

1.太陽能集熱器:太陽能集熱器(solar collector)是在太陽能熱系統中,接受太陽輻射並向傳熱工質傳遞熱量的裝置。集熱器主要由聚光鏡、集熱管、跟日裝置、機架四部分組成。屬聚光型集熱器。

聚光型集熱器對比表:

2.蓄熱器:

通過相變材料無機熔融鹽獲取能量同時兼顧顯熱變化,實現150-300℃蓄放熱的過程。蓄熱單元由三部分構成:蓄熱材料、整機封裝、換熱器。相變材料為無毒、無腐蝕性的新型複合相變材料。

3.太陽能熱泵機組工作原理及特點

吸收式熱泵機組通過200℃左右的介質驅動天然混合工質MR717經過冷凝、節流、蒸發、吸收過程,吸收空氣中的熱量實現制熱循環。

本文來源於互聯網,引用皇明、奇威特相關課件。暖通南社整理編輯。

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