浅谈我国太阳能空调系统

bj2002

　　浅谈我国太阳能空调系统

　　在太阳能空调方面，从70年代开始就有不少单位作过不同程度的研究和试验。由于太阳能空调技术要求较高，各方面的技术尚未成熟，而且需要投入的资金量很大，因此许多研究一直停留在试验阶段，但同时也为太阳能空调的实际应用做好了技术准备工作。直到“九五”计划期间，作为太阳能空调应用基础的太阳能热水器已经在全国蓬勃发展，漠化狸吸收式制冷机产品也已成熟和稳定，经过国家科委(科技部)和中国太阳能学会热利用专业委员会组织专家研讨、论证，认为太阳能空调进入实际应用的时机已经成熟。国家科委把“太

　　阳能空调示范系统”列入“九五”重点科技攻关项目计划，在我国南方和北方各建一座大型实用性的太阳能空调系统。下面介绍几个在不同年代有代表性的太阳能空调系统：

　　1)根据国家建委下达的研究任务，中国建筑科学研究院与北京市第三棉纺织厂共同协作，以京棉三厂计量室(面积64m2，高4.1m)为制冷空调试验对象，研究试制了利用太阳能和工业余热(辅助热源)的氨冰吸收式制冷装置，用了近三年的时间，于1979年10月完成全部研究试验任务，11月召开了成果鉴定会。

　　该太阳能制冷系统由氨。水吸收式制冷装置配以平板式太阳能集热器组成。系统中氨的发生过程考虑了可进行“直接发生”(氨水溶液在集热器内直接由太阳辐射热加热)和“间接发生”(利用太阳热水在发生器中进行加热)两种发生过程的性能试验，也考虑了工业余热利用的研究。系统设计指标为：利用工业余热制冷产冷量为41868kJ/h，太阳能制冷产冷量29308klh冷冻水温5(，冷却水15°C，冷凝温度20°c;太阳能集热器加热水温75°C，发生器内溶液最高温度70°C。采用40m2自动跟踪平板型太阳能集热器。试验表明，利用太阳能制冷空调在技术上是可行的。该太阳能装置产冷量可达29308kFh，太阳能集热器效率20%一38%，制冷系统的热利用系数0.36一0.63，总热力系数为0.12一0.20。这是一次应用于小型工业厂房较完整配套的实用性太阳能空调系统的可贵的探索和实践。

　　v2)华中工学院(华中理工大学)也于1978年研制了一套小型太阳能空调装置，1980年夏季试验成功。所建造的太阳能空调装置供空调房面积12m2，室外计算温度35.2°C，湿球温度28.2°C，室内温度26°C，计算冷负荷5024kJ/h采用氨-水吸收式制冷机组制冷，蒸发温度4°C，发生器溶液出口温度78°C，冷凝温度37℃，稀溶液浓度0.49，浓溶液浓度0.525，循环倍率14，制冷剂流量5kg/h采用太阳能平板集热器加热，采光面积12m2。该装置经过多次运行试验，结果表明，采用氨一水吸收式制冷机组配合平板集热器能稳定运行。在室外气温高达39°C，冷却水温度为28°C时，空调室内温度可维持在24°C。

　　3)中国科学院广州能源研究所与香港理工学院合作于1987年在深圳科技发展中心招待所建成了一套科研与实用相结合的示范性太阳能空调与热水综合系统，并成功投入运行。它能对总面积为80m2的4间客房昼夜进行供冷，空调温度26士1°C，制冷能力14kW，非空调期每天可提供45—60°C的生活热水10—12吨。该系统由以下部分组成：

　　太阳能集热器系统：采用自行研制的三种太阳能中温集热器，集热面积共120m2，包括：玻璃与金属封接的带黑镍选择性镀层的直通式真空管集热器40m2;热管型真空管集热器40m2，也带黑镍镀层;V形隔热膜平板型集热器40m2。吸收式制冷机：采用两台2冷吨日本矢崎公司生产的单级溴化锂吸收式制冷机，总制冷能力14kW，热源温度要求88°C以上。

　　储能装置：储热及储冷水箱容积各为5m3微处理机自动采集数据及控制系统：能自动收集和处理数据，系统根据太阳辐射和储热装置的情况，自动选择单台制冷机运行或两台同时运行方案。

　　自动热水锅炉作为辅助能源。

　　试验结果表明，制冷系统在晴天单靠太阳能运行时，储热水箱温度在85—95°C之间，集热系统全日热效率33%—42%(平板型略低)，对客房的供冷可昼夜进行。该系统的成功运行显示了太阳能空调应用的可能性并积累了有益的经验。

　　4)根据国家“九五”攻关项目计划，中国科学院广州能源研究所负责在南方建立太阳能空调示范系统。项目于1996年8月正式启动，1998年2月系统主体工程完成，并开始供给热水，4月试运行供冷，6月正式投入使用。

　　大型太阳能空调系统建造于广东省江门市一栋24层综合大楼上。该大楼是一座多功能的综合性商用、办公大楼，有写字楼、营业厅、招待所、运动娱乐场所、培训中心等。利用太阳能全年提供大楼每天所需的生活用热水，除此之外，在夏天以太阳能热水制冷，供其中一层空调。主要技术参数为：

　　太阳能集热器：高效平板式集热器(带透明隔热板)

　　集热面积：500m2

　　制冷机：两级吸收式澳化钾制冷机

　　制冷功率：100kW

　　制冷热源温度：75°C(设计工况)

　　冷冻水温度：9℃

　　供空调用户面积：600m2

　　系统运行调试取得令人满意的结果：(1)太阳能集热系统效率很高，能满足制冷及生活热水需求。(2)制冷机各项指标均超过设计要求。运行测试结果如下：

　　驱动热源温度低，在65一75°C范围内都能达到设计要求。

　　热源温度低至60°C左右时，仍有较高的制冷能力(80%)。

　　热水利用温差大，可高达15°C。

　　制冷能力可超过设计指标(最高达112kW)。

　　冷冻水温度可低至6一7°C(设计工况为9°C)。

　　性能系数(COP)较高(可大于0.4)。来源：中国电力电子产业网http://xny.p-e-china.com/