小型太阳能吸附制冷空调设计+CAD图纸(3)
一般民用建筑物中，空调能耗占建筑总能耗的 50%以上[3]
。所以如果能利用可再生的太
阳能作为空调的动力，节约的能源是相当可观的。由于太阳能制冷与季节匹配性好，夏
季太阳越好，天气越热，太阳能空调系统制冷量也越大，除太阳能资源贫乏区以外都可
以满足太阳能空调的正常使用。实现太阳能空调有两条途径: 1) 太阳能光电转换, 利用电力制冷; 2) 太阳能光热转
换, 以热能制冷。前一种方法成本高, 以目前太阳能电池的价格来算, 在相同制冷功率情
况下, 造价约为后者的 4~5 倍[4]
。国际上太阳能空调的应用主要是后一种方式。太阳能
吸附式空调是一个很理想的方案。由于传统的CFCs和HCFCs制冷剂对臭氧层造成破坏，
根据 1988 年的蒙特利尔协议和 1998年的京都议定书，必须停止使用以上两类制冷剂。
但是在现有的压缩制冷系统中使用的HFCs制冷剂仍然会产生温室气体(如CO2、CH4和
N2O等)，因此这类制冷剂的使用也受到限制。吸附式制冷所采用的制冷剂一般都是天然
制冷剂，其臭氧层破坏系数（ODP）和温室效应系数（GWP）都为零。一方面，太阳能
吸附式空调具有良好的季节适应性, 太阳辐射越强, 系统制冷量越大，对环境友好，无热
污染，节约能源；另一方面，太阳能吸附式空调所需的热源温度较低，可采用市面上普
通的太阳能集热器驱动，节约常规能源，运行费用低。特别是能利用住宅采暖用的太阳
能集热器实施太阳能空调的小型机组已经形成了市场需求。既可以充分的利用低品位的
太阳能转变为高品位的舒适性空调用能，还可以减少环境污染。充分契合可持续发展战
略的要求，对提高人们生活水平具有重要意义。
1.2 太阳能制冷空调的技术现状
太阳能制冷技术包括主动制冷和被动制冷两种方式。目前主要发展主动式太阳能制
冷，而主动式太阳能制冷通过太阳能驱动能量转换装置实现制冷，包括太阳能光伏系统
驱动的蒸汽压缩制冷、太阳能吸收式制冷、太阳能吸附式制冷、太阳能蒸汽喷射制冷。
太阳能吸收式制冷系统采用平板或热管型真空管集热器收集太阳能作为制冷机的驱
动，工质主要采用溴化锂。当太阳能不足时可采用燃油或燃煤锅炉进行辅助加热。其工
作原理是利用太阳能集热器采集热量加热水，再用热水加热发生器中的溶液，产生冷凝
蒸汽，制冷剂经过冷却、冷凝和节流降压在蒸发器中由液体汽化吸热实现制冷，之后制
冷剂蒸汽被吸收器中的吸收溶液吸收，吸收完成后再由泵加压将含有制冷剂的溶液送入
发生器进行加热蒸发，完成一个制冷循环。从吸收式循环制冷的循环角度看，目前有单
效、双效、两级、三效，以及单效/两级等复合循环。但是另一方面，太阳能集热器的技
术对于太阳能吸收式制冷的发展也有限制。平板式集热器在超过 90℃的高温下效率过
低，真空管集热器与CPC等聚焦集热器成本普遍较高，因此对于太阳能驱动的溴化锂吸
收式制冷系统来说，比较成熟的仍然是单效溴化锂吸收式制冷系统。吸收式制冷机依然
存在的易结晶、腐蚀性强及蒸发温度只能在零度以上等缺陷[5]
。
太阳能蒸汽喷射式制冷系统通过太阳能集热器加热，使低沸点工质变为高压蒸汽，
通过喷管时因流速高、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，
同时制冷剂在蒸发器中汽化而达到制冷效果。
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