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太陽能制冷空調(diào),就是將太陽能系統(tǒng)與制冷機(jī)組相結(jié)合,利用太陽能集熱器產(chǎn)生的熱量驅(qū)動(dòng)制冷機(jī)制冷系統(tǒng)。2009年8月,據(jù)美國媒體日前報(bào)道,美國南加州煤氣公司根據(jù)太陽能光熱轉(zhuǎn)換的原理,最近研發(fā)出一種太陽能制冷空調(diào)。當(dāng)天氣越熱、太陽輻射越強(qiáng)的時(shí)候,空調(diào)的使用率越高,而這時(shí)正是利用太陽能空調(diào)最有利的時(shí)機(jī)。
概述
太陽能制冷空調(diào)的技術(shù)發(fā)展歷程,是從低溫?zé)崂茫ㄈ鐭崴?、干燥、溫室等)方面開始,逐步向較高溫度和技術(shù)較復(fù)雜的各領(lǐng)域(如制冷、發(fā)電)展開的,它以不需電能、節(jié)約能源、沒有污染、工作壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)引起世界學(xué)者的重視。2000年以來,太陽能制冷的利用取得了很大發(fā)展,特別是在提供生活熱水、采暖和發(fā)電方面,但這些應(yīng)用在需求上與大自然的賜予并不完全一致:當(dāng)天氣越冷、人們?cè)叫枰獪嘏臅r(shí)候,太陽能量的提供往往不足。
2009年8月,據(jù)美國媒體報(bào)道,美國南加州煤氣公司根據(jù)太陽能光熱轉(zhuǎn)換的原理,最近研發(fā)出一種太陽能制冷空調(diào),目前(截止2009年8月24日)正處于試用階段。太陽能制冷空調(diào)的應(yīng)用則正好與太陽能的供給大體上保持一致性:當(dāng)天氣越熱、太陽輻射越強(qiáng)的時(shí)候,空調(diào)的使用率越高,而這時(shí)正是利用太陽能空調(diào)最有利的時(shí)機(jī)。
研究
20世紀(jì)70年代后期,世界各國對(duì)太陽能利用的研究蓬勃開展。太陽能固體吸附式制冷是利用固體吸附劑(例如沸石分子篩、硅膠、活性炭、氯化鈣等)對(duì)制冷劑(水、甲醇、氨等)的吸附(或化學(xué)吸收)和解吸作用實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)的。吸附劑的再生溫度可在80—150℃之間,也適合于太陽能的利用。太陽能吸附式制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、沒有運(yùn)動(dòng)部件,能制作成小型裝置。太陽能吸附式制冷循環(huán)為間歇性運(yùn)行,多用于制冰工況。國外對(duì)太陽能吸附式制冷進(jìn)行了大量的研究和應(yīng)用開發(fā)工作。
工作原理
這種系統(tǒng)的工作原理是:首先用數(shù)面鏡子將太陽光集中在管道上,使管道中流動(dòng)的水變熱,然后用這些熱水產(chǎn)生的能量去啟動(dòng)裝有冷水的冷卻器,這時(shí)冷卻器便會(huì)向空調(diào)機(jī)提供制造冷氣所需要的冷水。在沒有太陽光時(shí),可以使用天然氣作為能源。
特點(diǎn)
與光一熱轉(zhuǎn)換直接利用不同,太陽能制冷空調(diào)是一個(gè)光一熱/電一冷的轉(zhuǎn)換過程,實(shí)際上是太陽能的間接利用。它不象熱水、干燥等低溫直接利用那樣容易實(shí)現(xiàn),在技術(shù)上比較復(fù)雜。除了對(duì)太陽能要求較高的溫度作為動(dòng)力之外,還需要經(jīng)過一個(gè)制冷循環(huán)的能量轉(zhuǎn)換過程才能實(shí)現(xiàn)。因此這方面的發(fā)展需要更長(zhǎng)的時(shí)間、投入更多的資金、更多的科研力量和完成更多的技術(shù)準(zhǔn)備工作。
太陽能用于空調(diào)制冷,其最大優(yōu)點(diǎn)就是具有很好的季節(jié)匹配性,即天氣越熱,太陽輻射越好,系統(tǒng)制冷量越大。這一特點(diǎn)使得太陽能制冷技術(shù)受到重視和發(fā)展。實(shí)現(xiàn)太陽能制冷有“光-熱-冷”、“光-電-冷”、“光-熱-電-冷”等途徑。
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