太陽(yáng)能制冷工作原理及主要工作形式？

 太陽(yáng)能制冷工作原理及主要工作形式？
    20世紀(jì)初,人們談?wù)摰脑掝}只是能源,而21世紀(jì)初,人們談?wù)摰脑掝}則是能源危機(jī)。這說(shuō)明在當(dāng)今這個(gè)高速發(fā)展的社會(huì),能源已經(jīng)成為支撐國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)和核心問(wèn)題。2010年,我國(guó)一次能源消費(fèi)總量超過(guò)32億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,能源消費(fèi)總量已經(jīng)占世界總量的20%,能源消費(fèi)總量已經(jīng)超過(guò)美國(guó),但經(jīng)濟(jì)總量?jī)H為美國(guó)的三分之一左右。其中,我國(guó)的石油對(duì)外依存度已經(jīng)超過(guò)55%,天然氣也已經(jīng)超過(guò)16%是進(jìn)口,昨日的煤炭大國(guó)在2010年也已經(jīng)是變成了凈進(jìn)口國(guó)。近年來(lái)，由于傳統(tǒng)的制冷空調(diào)設(shè)備對(duì)氟利昂類制冷劑的大量使用，以及對(duì)電能的大量消耗成為導(dǎo)致當(dāng)前環(huán)境與能源問(wèn)題的重要因素。隨著我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，太陽(yáng)能、地?zé)崮堋⑸镔|(zhì)能等可再生能源的應(yīng)用比例不斷提高。因此，研制和發(fā)展對(duì)臭氧層無(wú)損耗、無(wú)溫室效應(yīng)而且可以利用低品位能源作為動(dòng)力的節(jié)能環(huán)保型的制冷技術(shù)是制冷領(lǐng)域研究的重要課題。
　　1、背景：
　　人類進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，電力、煤炭、石油等不可再生能源頻頻告急，據(jù)美國(guó)石油業(yè)協(xié)會(huì)估計(jì)，地球上尚未開采的原油儲(chǔ)藏量已不足兩萬(wàn)億桶，可供人類開采時(shí)間不超過(guò)95年。在2050年到來(lái)之前，世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展將越來(lái)越多地依賴煤炭。其后在2250到2500年之間，煤炭也將消耗殆盡，礦物燃料供應(yīng)枯竭。
　　同時(shí)化石燃料燃燒后造成的排放污染問(wèn)題日益凸顯，能源問(wèn)題日益成為制約國(guó)際社會(huì)發(fā)展的瓶頸。太陽(yáng)能既是一次能源，有是可再生能源，可免費(fèi)使用，又無(wú)需運(yùn)輸，對(duì)環(huán)境也沒有污染，具有無(wú)可避免的自然優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，我國(guó)幅員遼闊，有著十分豐富的太陽(yáng)能資源，有2/3以上的地區(qū)日照大于2000小時(shí)，太陽(yáng)能資源的理論儲(chǔ)量大每年7000億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
　　2、原理：
　　主要有吸收式、吸附式、冷管式、除濕式、噴射式和光伏等制冷類型
　　(1) 太陽(yáng)能吸收式制冷：用太陽(yáng)能集熱器收集太陽(yáng)能來(lái)驅(qū)動(dòng)吸收式制冷系統(tǒng)，利用儲(chǔ)存液態(tài)冷劑的相變潛熱來(lái)儲(chǔ)存能量，利用其在低壓低溫下氣化而制冷,目前為止示范應(yīng)用最多的太陽(yáng)能空調(diào)方式。多為溴化鋰—水系統(tǒng)，也有的采用氨—水系統(tǒng)。
　　(2) 太陽(yáng)能吸附式制冷：將收式制冷相結(jié)合的一種蒸發(fā)制冷，以太陽(yáng)能為熱源，采用的工質(zhì)對(duì)通常為活性碳—甲醇、分子篩—水、硅膠—水及氯化鈣一氨等，可利用太陽(yáng)能集熱器將吸附床加熱后用于脫附制冷劑，通過(guò)加熱脫附——冷凝——吸附——蒸發(fā)等幾個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)制冷。
　　(3) 太陽(yáng)能除濕空調(diào)系統(tǒng)：是一種開放循環(huán)的吸附式制冷系統(tǒng)。基本特征是干燥劑除濕和蒸發(fā)冷卻，也是一種適合于利用太陽(yáng)能的空調(diào)系統(tǒng)。
　　(4) 太陽(yáng)能噴射式制冷：通過(guò)太陽(yáng)能集熱器加熱使低沸點(diǎn)工質(zhì)變?yōu)楦邏赫羝ㄟ^(guò)噴管時(shí)因流出速度高、壓力低，在吸入室周圍吸引蒸發(fā)器內(nèi)生成的低壓蒸汽進(jìn)入混合室，同時(shí)制冷劑任蒸發(fā)器中汽化而達(dá)到制冷效果。
　　(5)太陽(yáng)能冷管制冷：這是一種間歇式制冷，主要結(jié)構(gòu)是由太陽(yáng)能冷管、集熱箱、制冷箱、蓄冷器和冷卻水回路等組成，是一種特殊的吸附式制冷系統(tǒng)
　　{6}太陽(yáng)能半導(dǎo)體制冷：該系統(tǒng)由太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換器(太陽(yáng)能電池)、數(shù)控匹配器、儲(chǔ)能設(shè)備(蓄電池)和半導(dǎo)體制冷裝置四部分組成。太陽(yáng)能光電轉(zhuǎn)換器輸出直流電,一部分直接供給半導(dǎo)體制冷裝置進(jìn)行制冷運(yùn)行,另一部分則進(jìn)入儲(chǔ)能設(shè)備儲(chǔ)存,以供陰天或晚上使用,保證系統(tǒng)可以全天候正常運(yùn)行。
　　3、優(yōu)點(diǎn)：
　　熱源溫度要求低,可以在比較大的熱源溫度波動(dòng)范圍內(nèi)工作;活動(dòng)部件少;對(duì)環(huán)境無(wú)害,環(huán)保。吸附式制冷不需氯氟氫類物質(zhì)，因而對(duì)環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生破壞，同時(shí)可以節(jié)能。
　　4、應(yīng)用與發(fā)展：
　　目前，我國(guó)的建筑能耗占社會(huì)總能耗25%以上，而在建筑能耗中，空調(diào)能耗占到50%以上，并且建筑物空調(diào)的需求量呈逐年上升趨勢(shì)，給能源、電力和環(huán)境帶來(lái)很大的壓力，在這種情況下，推廣和發(fā)展太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)可以節(jié)約大量的一次能源并減少能源轉(zhuǎn)換污染物的排放，符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。利用太陽(yáng)能光熱轉(zhuǎn)換獲取熱量驅(qū)動(dòng)空調(diào)制冷機(jī)組，具有良好的季節(jié)適應(yīng)性，太陽(yáng)輻射越強(qiáng)，系統(tǒng)制冷量越大，與建筑空調(diào)負(fù)荷變化一致。隨著太陽(yáng)能集熱技術(shù)的不斷發(fā)展和常規(guī)能源價(jià)格的持續(xù)上漲，太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)的投資將越來(lái)越低，系統(tǒng)的性能將越來(lái)越好，運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保效益將更加突出，將會(huì)有更多的行業(yè)在空調(diào)制冷系統(tǒng)中推廣利用的太陽(yáng)能這一取之不盡的免費(fèi)清潔能源。