Chater 太陽能制冷技術

*第8章

太陽能制冷技術Solarrefrigerationandairconditioning*第一節(jié)概述第二節(jié)太陽能制冷系統(tǒng)分類第三節(jié)太陽能吸收式制冷系統(tǒng)第四節(jié)太陽能吸附式制冷系統(tǒng)第五節(jié)太陽能蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)第六節(jié)太陽能空調技術經(jīng)濟分析主要內容第8章

太陽能制冷技術第一節(jié)概述一、太陽能空調的意義Significanceofthesolarairconditioning二、我國太陽能空調的發(fā)展DevelopmentofthesolarairconditioninginChina三、太陽能空調的優(yōu)點Advantageofthesolarairconditioning四、太陽能空調在現(xiàn)階段的局限性LimitationofthesolarairconditioningSolarrefrigerationandairconditioningIntroduction*一、太陽能空調的意義1、建筑耗能量超過全國總耗能量的1/4以上，且有繼續(xù)上升的趨勢。其中，住宅和公共建筑的空調在全部建筑耗能中占有很大的比重2、溫室氣體排放量正在快速增長，我國目前已成為世界上溫室氣體排放第二大國3、太陽能是一種取之不盡、用之不竭的潔凈能源,其熱利用領域包括太陽能熱水、太陽能采暖、太陽能制冷空調等利用太陽能進行空調，對節(jié)約常規(guī)能源、保護自然環(huán)境具有十分重要的意義*起步階段堅持階段實用階段70年代末至80年代初小型氨—水吸收式制冷試驗樣機

80年代中后期至90年代初當時許多技術難題未能解決,一時難以看到成效而得不到支持,研究的隊伍和規(guī)模大大縮小,僅存少數(shù)單位仍堅持基礎性研究和機組試驗“九五”計劃期間國家科技部把“太陽能空調”列為重點科技攻關項目,計劃建成示范性系統(tǒng),以促進太陽能空調的推廣應用二、我國太陽能空調的發(fā)展*三、太陽能空調的優(yōu)點

1.季節(jié)適應性好

太陽能空調系統(tǒng)的制冷能力是隨著太陽輻射能量的增加而增大的，這正好與夏季人們對空調的迫切要求相匹配

常規(guī)電能空調，天熱是用電高峰，制冷與季節(jié)耗能矛盾十分突出*2.相較于常規(guī)壓縮式空調系統(tǒng)，太陽能吸收式空調系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：（1）季節(jié)適應性好（2）環(huán)境污染小傳統(tǒng)壓縮式制冷機以氟里昂為介質；而吸收式制冷機以溴化鋰為介質，無臭、無毒、無害，十分有利于環(huán)境保護。（3）噪聲污染小壓縮式制冷機的主要部件是壓縮機，有一定噪聲；而吸收式制冷機除功率很小的屏蔽泵外,無其他運動部件，噪聲低。（4）一機多用，四季常用太陽能吸收式空調系統(tǒng)可將夏季制冷、冬季采暖和其他季節(jié)提供熱水三種功能結合起來，做到一機多用、四季常用。* 在強調太陽能空調具有諸多優(yōu)點的同時，也應當看到它現(xiàn)階段存在的一些局限性，以進一步加強研究開發(fā)。由于現(xiàn)有太陽能集熱器價格較高，造成太陽能空調系統(tǒng)的初始投資偏高。由于太陽能集熱器采光面積及空調建筑面積的配比受到限制，目前只適用于層數(shù)不多的建筑。大型的溴化鋰吸收式制冷機，目前尚只適用于單位的中央空調。四、太陽能空調在現(xiàn)階段的局限性第8章

太陽能制冷技術第二節(jié)太陽能制冷系統(tǒng)分類一、制冷的基本概念及分類Basicconceptandclassificationofrefrigeration二、太陽能制冷系統(tǒng)的類型TypeofthesolarrefrigerationsystemSolarrefrigerationandairconditioningClassificationofthesolarrefrigerationsystem*一、制冷的基本概念及分類1.什么是制冷、制冷過程、人工制冷過程？所謂制冷，就是使某一系統(tǒng)的溫度低于周圍環(huán)境介質的溫度并維持這個低溫。此處所說的系統(tǒng)可以是空間或者物體；而此處所說的環(huán)境介質可以是自然界的空氣或者水。

制冷過程是指從被冷卻系統(tǒng)取出熱量并轉移熱量的過程。

人工制冷過程是指在外界的補償下將低溫物體的熱量向高溫物體傳送的過程。*一、制冷的基基本概念念及分類類建筑中應應用的太陽能空空調，上面所所述的系系統(tǒng)是建建筑物內內的空間間，環(huán)境境介質是是自然界界的空氣氣。日常生活活中應用用的太陽能冰冰箱，上面所所述的系系統(tǒng)是冰冰箱內的的物體，，環(huán)境介介質是自自然界的的空氣。。*2.制冷的分分類制冷以使使用的補補償過程程的不同同可分為為兩大類類（1）消耗熱熱能，用熱量量由高溫溫傳向低低溫的自自發(fā)過程程作為補補償，來來實現(xiàn)將將低溫物物體的熱熱量傳送送到高溫溫物體的的過程。。（2）消耗機機械能，用機械械做功來來提高制制冷劑的的壓力和和溫度，，使制冷冷劑將從從低溫物物體吸取取的熱量量連同機機械能轉轉換成的的熱量一一同排到到環(huán)境介介質中，，完成熱熱量從低低溫物體體傳向高高溫物體體的過程程。*二、太陽能制制冷系統(tǒng)統(tǒng)的類型型太陽能制制冷可以以通過太陽能光光電轉換換制冷和光熱轉換換制冷兩種途徑徑來實現(xiàn)現(xiàn)1、太陽能光光電轉換換制冷首先通過過太陽能能電池將將太陽能能轉換成成熱能，，再用電電能驅動動常規(guī)的的制冷壓壓縮機。。2、太陽能光光熱轉換換制冷首先將太太陽能轉轉換成熱熱能（或或機械能能），再再利用熱熱能（或或機械能能）作為為外界的的補償，，使系統(tǒng)統(tǒng)達到并并維持所所需低溫溫。對于相同同制冷功功率，太太陽能光光電轉換換制冷系系統(tǒng)的成成本要比比太陽能能光熱轉轉換制冷冷系統(tǒng)的的成本高高出許多多倍*太陽能光光熱轉化化制冷系系統(tǒng)主要有以以下幾種種類型：：太陽能吸吸收式制制冷系統(tǒng)統(tǒng)（消耗耗熱能））太陽能吸吸附式制制冷系統(tǒng)統(tǒng)（消耗耗熱能））太陽能除除濕式制制冷系統(tǒng)統(tǒng)（消耗耗熱能））太陽能蒸蒸汽噴射射式制冷冷系統(tǒng)（（消耗熱熱能）太陽能蒸蒸汽壓縮縮式制冷冷系統(tǒng)（（消耗機機械能））第8章太太陽能制制冷技術術第三節(jié)太陽能吸吸收式制制冷系統(tǒng)統(tǒng)一、吸收收式制冷冷的工作作原理Workingprincipleoftheadsorptionrefrigeration二、溴化化鋰吸收收式制冷冷機的特特點Characteristicsofthelithiumbromideabsorptionchiller三、太陽陽能吸收收式制冷冷的工作作原理WorkingprincipleofthesolarabsorptionrefrigerationSolarrefrigerationandairconditioningSolarabsorptionrefrigerationsystem*一、吸收式制制冷的工工作原理理1.什什么是吸吸收式制制冷、吸吸收劑、、制冷劑劑？吸收式制制冷是利用兩兩種物質質所組成成的二元元溶液作作為工質質來運行行的，利利用工質質對的質質量分數(shù)數(shù)變化完完成制冷冷劑的循循環(huán)。這這兩種工工質在同同一壓強強下有不不同的沸沸點，其其中高沸沸點的組組分稱為為吸收劑，低沸點點的組分分稱為制冷劑。常用的吸吸收劑—制冷劑組組合有兩兩種：一一種是溴化鋰—水，通常適適用于大大中型中中央空調調；另一一種是水—氨，通常適適用于小小型家用用空調。。*吸收式制制冷循環(huán)環(huán)2.吸收式制制冷機的的組成吸收式制制冷機主主要由發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器和吸收器等組成。。制冷劑回回路主要由冷冷凝器、、節(jié)流裝裝置、蒸蒸發(fā)器等等組成。。吸收劑回回路主要由吸吸收器、、發(fā)生器器、溶液液泵等組組成。*基本組成成發(fā)生器generator吸收式制制冷機中中，通過過加熱析析出制冷冷劑的設設備。吸收器absorber吸收式制制冷機中中，通過過濃溶液液吸收劑劑在其中中噴霧以以吸收來來自蒸發(fā)發(fā)器的制制冷劑蒸蒸氣的設設備。*基本組成成冷凝器generator轉移熱量量—使高壓、、高溫制制冷劑蒸蒸汽能向向高溫環(huán)環(huán)境自由由放熱。。蒸發(fā)器absorber蒸發(fā)吸熱熱獲得制制冷效果果—使低壓制制冷劑液液體在較較低環(huán)境境溫度下下吸收熱熱量蒸發(fā)發(fā)為氣體體，從而而獲得制制冷效果果*3.吸收式制制冷的工工作原理理（1）制冷劑劑循環(huán)高壓氣態(tài)態(tài)制冷劑劑在冷凝凝器中向向冷卻介介質放熱熱被凝結結為液態(tài)態(tài)后，經(jīng)經(jīng)節(jié)流裝裝置減壓壓降溫進進入蒸發(fā)發(fā)器；在在蒸發(fā)器器內，該該液體被被氣化為為低壓氣氣態(tài)，同同時吸取取被冷卻卻介質熱熱量產生生制冷效效應*3.吸收式制制冷的工工作原理理（2）吸收劑劑循環(huán)在吸收器器中，用用液態(tài)吸吸收劑不不斷吸收收蒸發(fā)器器產生的的低壓氣氣態(tài)制冷冷劑，以以達到維維持蒸發(fā)發(fā)器內低低壓的目目的；吸吸收劑吸吸收制冷冷劑蒸氣氣而形成成的制冷冷劑一吸吸收劑溶溶液，經(jīng)經(jīng)溶液泵泵升壓后后進入發(fā)發(fā)生器；；在發(fā)生生器中該該溶液被被加熱、、沸騰，，其中沸沸點低的的制冷劑劑氣化形形成高壓壓氣態(tài)制制冷劑，，進入冷冷凝器液液化，而而剩下的的吸收劑劑濃溶液液則返回回吸收器器再次吸吸收低壓壓氣態(tài)制制冷劑。。*溴化鋰-水溶液是目前空空調用吸吸收式制制冷機采采用的工工質對。。（1）溴化鋰的的性質無水溴化化鋰是無無色粒狀狀結晶物物，性質質和食鹽鹽相似，，化學穩(wěn)穩(wěn)定性好好，沸點點很高，，極難揮揮發(fā)，極極易溶解解于水。。此外，，溴化鋰鋰無毒、、無臭、、有咸苦苦味，對對皮膚無無刺激。。（2）溴化鋰水溶液液的性質溴化鋰水溶液液的沸點與壓壓力、溶液濃濃度有關，在在相同溫度條條件下，溴化化鋰溶液濃度度越大，其吸吸收水分的能能力就越強4.溴化鋰吸收式式制冷的工作作原理*(a)制冷劑循環(huán)發(fā)生器中產生生的高壓蒸氣氣在冷凝器中中冷凝成高壓壓低溫液態(tài)水水，經(jīng)節(jié)流閥閥進入蒸發(fā)器器，在低壓下下蒸發(fā)，產生生制冷效應。。這些過程與與蒸氣壓縮式式制冷循環(huán)在在冷凝器、節(jié)節(jié)流閥和蒸發(fā)發(fā)器中所產生生的過程完全全相同；*(b)吸收劑循環(huán)發(fā)生器中流出出的濃溶液降降壓后進入吸吸收器，吸收收由蒸發(fā)器產產生的冷劑蒸蒸氣，形成稀稀溶液，用泵泵將稀溶液輸輸送至發(fā)生器器，重新加熱熱，形成濃溶溶液。這些過過程的作用相相當于蒸氣壓壓縮式制冷循循環(huán)中壓縮機機所起的作用用。*二、溴化鋰吸收式制冷機機的特點1.主要優(yōu)點（1）利用熱能為動動力，特別是是可利用低勢勢熱能。（2）整個機組除功功率較小的屏屏蔽泵外，無無其他運動部部件，運轉安安靜。（3）以溴化鋰水溶溶液為工質，，有利于滿足足環(huán)保的要求求。（4）制冷機在真空空狀態(tài)下運行行，無高壓爆爆炸危險，安安全可靠（5）制冷量調節(jié)范范圍廣，可在在較寬的負荷荷內進行制冷冷量的無級調調節(jié)。（6）對外界條件變變化的適應性性強，可在一一定的熱媒水水進口溫度、、冷媒水出口口溫度和冷卻卻水溫度范圍圍內穩(wěn)定運轉轉。*（1）溴化鋰水溶液液對一般金屬屬有較強的腐腐蝕性，會影影響機組的正正常運行和使使用壽命。（2）溴化鋰吸收式式制冷機的氣氣密性要求高高，即使漏入入微量的空氣氣也會影響機機組的性能，，這就對機組組制造提出嚴嚴格的要求。。（3）濃度過高或溫溫度過低時，，溴化鋰水溶溶液均易形成成結晶，防止止結晶是溴化化鋰吸收式制制冷機設計和和運行中必須須注意的重要要問題。2.主要缺點*3.溴化鋰吸收式式制冷機的主主要附加措施施（1）防腐蝕措施在溴化鋰水溶溶液中加入緩緩蝕劑是一種種有效的防腐腐措施。（2）抽氣措施由于機組內的的工作壓力遠遠低于大氣壓壓力，難免有有少量空氣滲滲入，制冷機機必須設有抽抽氣設備。（3）防結晶措施一般在發(fā)生器器中設有濃溶溶液溢流管，，它不經(jīng)過換換熱器而與吸吸收器的稀溶溶液相通。*三、太陽能吸吸收式制冷的的工作原理1.什么是是太陽能吸收收式制冷？所謂太陽能吸收式式制冷，就是利用太太陽集熱器將將水加熱，為為吸收式制冷冷機的發(fā)生器器提供其所需需要的熱媒水水，從而使吸吸收式制冷機機正常運行，，達到制冷的的目的。*2.太陽能吸收式式空調系統(tǒng)的的組成太陽能吸收式式空調系統(tǒng)主要由太陽集集熱器、吸收收式制冷機、、空調箱（或或風機盤管））、鍋爐、儲儲水箱和自動動控制系統(tǒng)等等組成。太陽能集熱器器可采用真空管太陽集集熱器和平板型太陽集集熱器。前者可提供供較高熱媒水水溫度，而后后者只能提供供較低熱媒水水溫度。熱媒水的溫度度越高，制冷冷機的性能系系數(shù)(COP)就越高，空調調系統(tǒng)制冷效效率就越高。*在夏季，被太太陽能集熱器器加熱的熱水水首先進入儲儲水箱，當熱熱水溫度達到到一定值時，，由儲水箱向向吸收式制冷冷機提供熱媒媒水；從吸收式制冷冷機流出并已已降溫的熱水水流回到儲水水箱，再由太太陽能集熱器器加熱成熱水水；當太陽能不足足以提供高溫溫熱媒水時，，可由輔助鍋鍋爐補充熱量量。吸收式制冷機機產生的冷媒媒水通過儲冷冷水箱送往空空調箱（或風風機盤管）內內蒸發(fā)、吸熱熱，以達到制制冷空調的目目的，之后冷冷媒水經(jīng)儲冷冷水箱返回吸吸收式制冷機機。3.太陽能吸收式式空調系統(tǒng)的的工作原理*當太陽能不能能滿足要求時時，可由輔助助燃油鍋爐補補充熱量。在非空調采暖暖季節(jié)，只要要將太陽能集集熱器加熱的的熱水直接通通向生活用儲儲水箱中的熱熱交換器，就就可將儲水箱箱中的冷水逐逐漸加熱以供供使用。在冬季，同樣樣先將太陽能能集熱器加熱熱的熱水進入入儲水箱，當當熱水溫度達達到一定值時時，由儲水箱箱直接向空調調箱（或風機機盤管）提供供熱水，以達達到供熱采暖暖的目的。*太陽能溴化鋰鋰吸收式制冷冷系統(tǒng)具有夏夏季制冷、冬冬季采暖、全全年提供生活活熱水等多項項功能，在世世界各國應用用較為廣泛。。日本不僅生產產大型溴化鋰鋰吸收式制冷冷機，而且還還商品化生產產多種規(guī)格的的小型溴化鋰鋰吸收式制冷冷機，有制冷冷功率為4.6～174KW的系列產品。。我國目前尚未未實現(xiàn)小型溴溴化鋰吸收式式制冷機的商商品化生產，，在一定程度度上限制了太太陽能吸收式式空調的推廣廣應用。第8章

太陽能能制冷技術第四節(jié)太陽能蒸汽壓壓縮式制冷系系統(tǒng)一、蒸汽壓縮縮式制冷的工工作原理Workingprincipleofvaporcompressionrefrigeration二、太陽能蒸蒸汽壓縮式制制冷系統(tǒng)的工工作原理WorkingprincipleofsolarvaporcompressionrefrigerationSolarrefrigerationandairconditioningSolarvaporcompressionrefrigerationsystem*一、蒸汽壓縮式制制冷的工作原原理1.什么是是蒸汽壓縮式式制冷？蒸汽壓縮式制制冷是一種傳傳統(tǒng)的制冷方方式。它是利利用沸點很低低的制冷劑相相態(tài)變化過程程所發(fā)生的吸吸放熱現(xiàn)象，，借助于壓縮縮機的抽吸壓壓縮、冷凝器器的放熱冷凝凝、節(jié)流閥的的節(jié)流降壓、、蒸發(fā)器的吸吸熱汽化的循循環(huán)過程，達達到使被冷對對象溫度下降降目的的制冷冷方法*蒸汽壓縮式制制冷循環(huán)2.蒸汽壓縮式制制冷機的組成成蒸汽壓縮式制制冷機主要由由壓縮機、冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器等組成，各部部分之間用管管道連接成一一個封閉系統(tǒng)統(tǒng)。*蒸汽壓縮制冷冷的四要素1、壓縮機—蒸汽壓縮，抬抬高蒸汽溫度度以實現(xiàn)向高高溫環(huán)境散熱熱2、冷凝器—實現(xiàn)散熱，達達到熱量轉移移的目的3、節(jié)流元件—阻隔系統(tǒng)高低低壓腔，以實實現(xiàn)高壓冷凝凝、低壓蒸發(fā)發(fā)的效果，同同時控制流量量4、蒸發(fā)器—實現(xiàn)吸熱，達達到對低溫環(huán)環(huán)境制冷的目目的*壓縮機的作用用1、獲得高壓—使制冷劑蒸汽汽能在高壓狀狀態(tài)下冷凝為為液體；2、獲得高溫—使制冷劑蒸汽汽溫度高于環(huán)環(huán)境，能將熱熱量自由傳遞遞給環(huán)境，實實現(xiàn)熱量轉移移氣體被壓縮，，體積減小，，分子碰撞幾幾率增加，即即內能增加，，因此溫度升升高。如高壓打氣筒使用過程中溫溫度會升高。。*壓縮機制冷系統(tǒng)的心心臟—給制冷系統(tǒng)提提供制冷劑循循環(huán)流動的動動力，同時創(chuàng)創(chuàng)造一個高壓壓和低壓的環(huán)環(huán)境?！汗收犀F(xiàn)象』不啟動噪音大『注意事項』防止接線錯誤誤防止壓縮機電電容用錯不能空氣運行行禁止排氣堵死吸氣氣開啟運行不能敞開長期期放置*制冷壓縮機的的分類：*圖示為制冷壓壓縮機分類及及其結構示意意簡圖*渦旋式活塞式轉子式*活塞連桿式制制冷壓縮機工工作原理**活塞斜盤式制制冷壓縮機工工作原理**行星制冷壓縮縮機工作原理理**滾動轉子式壓壓縮機30年代美國VILTER公司推出效率率高高、、體體積積小小零零件件少少、、重重量量輕輕*原理理：：電電機機旋旋轉轉帶帶動動偏偏心心的的活活塞塞在在汽汽缸缸內內旋旋轉轉，，在在連連續(xù)續(xù)的的旋旋轉轉運運動動中中活活塞塞不不斷斷地地吸吸入入和和壓壓縮縮氣氣體體。。圖1為吸吸氣氣過過程程。。圖2為壓壓縮縮過過程程。。圖3為排排氣氣過過程程及及下下一一個個的的吸吸氣氣過過程程。。圖4為排排氣氣結結束束及及下下一一個個吸吸氣氣過過程程,運動動過過程程較較活活塞塞式式趨趨于于平平穩(wěn)穩(wěn)和和連連續(xù)續(xù)。。有有排排氣氣閥閥無無吸吸氣氣閥閥。。壓縮縮機機*轉子子轉子子平平衡衡塊塊曲軸軸上缸缸蓋蓋汽缸缸活塞塞下缸缸蓋蓋葉片片壓縮縮機機***冷凝凝器器的的作作用用1、轉移移熱熱量量—使高高壓壓、、高高溫溫制制冷冷劑劑蒸蒸汽汽能能向向高高溫溫環(huán)環(huán)境境自自由由放放熱熱。。同同時時為為提提高高放放熱熱量量，，必必須須使使制制冷冷劑劑蒸蒸汽汽液液化化冷冷凝凝為為液液體體，，從從而而釋釋放放出出大大量量的的潛潛熱熱。。冷冷凝凝器器向向高高溫溫環(huán)環(huán)境境散散熱熱量量越越大大，，所所獲獲得得的的制制冷冷量量也也會會越越大大。。氣體體被被冷冷凝凝為為液液體體的的溫溫度度點點與與壓壓力力有有關關，，R22在正正常常1個大大氣氣壓壓下下-41℃℃冷凝凝，，在在20個大大氣氣壓壓下下51℃℃冷凝凝。。如打打火火機機氣氣體體。。*自然然對對流流空空氣氣冷冷卻卻空氣氣強強制制對對流流氨臥臥式式殼殼管管式式氟利利昂昂套套管管式式平行行流流*節(jié)流流元元件件的的作作用用1、阻隔隔高高低低壓壓—使制制冷冷系系統(tǒng)統(tǒng)分分為為高高壓壓和和低低壓壓兩兩個個腔腔體體，，從從而而實實現(xiàn)現(xiàn)高高壓壓冷冷凝凝放放熱熱、、低低壓壓蒸蒸發(fā)發(fā)吸吸熱熱。。高壓壓低壓壓*毛細細管管熱力力膨膨脹脹閥閥電子子膨膨脹脹閥閥*蒸發(fā)發(fā)器器的的作作用用1、蒸發(fā)發(fā)吸吸熱熱獲獲得得制制冷冷效效果果—使低低壓壓制制冷冷劑劑液液體體在在較較低低環(huán)環(huán)境境溫溫度度下下吸吸收收熱熱量量蒸蒸發(fā)發(fā)為為氣氣體體，，從從而而獲獲得得制制冷冷效效果果，，并并使使制制冷冷劑劑變變?yōu)闉闅鈿怏w體后后吸吸入入壓壓縮縮機機重重復復制制冷冷循循環(huán)環(huán)。。液體體被被蒸蒸發(fā)發(fā)為為氣氣體體的的溫溫度度點點與與壓壓力力有有關關，，R22在正正常常1個大大氣氣壓壓下下-41℃℃蒸發(fā)發(fā)，，在在6個大大氣氣壓壓下下7℃℃蒸發(fā)發(fā)，，因因此此可可以以從從27℃℃環(huán)境境中中吸吸收收熱熱量量達達到到制制冷冷效效果果。。如制制冷冷劑劑瓶瓶放放氣氣能能使使瓶瓶子子降降溫溫。。*臥式式滿滿液液式式干式式殼殼管管式式空氣氣強強制制對對流流*3.蒸汽汽壓壓縮縮式式制制冷冷的的工工作作原原理理*27℃℃40℃℃室外外溫溫度度高于于室內內溫溫度度時時的的制制冷冷循循環(huán)環(huán)＞40℃℃＜27℃℃*二、、太太陽陽能能蒸汽汽壓壓縮縮式式制制冷冷的的工工作作原原理理1.太太陽陽能能蒸蒸汽汽壓壓縮縮式式制制冷冷與與常常規(guī)規(guī)蒸蒸汽汽壓壓縮縮式式制制冷冷的的區(qū)區(qū)別別太陽陽能能蒸蒸汽汽壓壓縮縮式式制制冷冷系系統(tǒng)統(tǒng)中中的的壓壓縮縮機機由由熱熱機機驅驅動動常規(guī)蒸汽汽壓縮式式制冷系系統(tǒng)中的的壓縮機機由電機機驅動*2.太陽能蒸蒸汽壓縮縮式制冷冷系統(tǒng)的的組成太陽能蒸蒸汽壓縮縮式制冷冷系統(tǒng)主主要由太陽集熱熱器、蒸汽輪機機和蒸汽壓縮縮式制冷冷機等組成，，它們分分別依照照太陽能集集熱器循循環(huán)、熱機循環(huán)環(huán)和蒸汽壓縮縮式制冷冷機循環(huán)環(huán)的規(guī)律運運行。太陽集熱熱器循環(huán)環(huán)由太陽陽集熱器器、汽液液分離器器、鍋爐爐、預熱熱器等組組成熱機循環(huán)環(huán)由蒸汽汽輪機、、熱交換換器、冷冷凝器、、泵等組組成蒸汽壓縮縮式制冷冷循環(huán)由由制冷壓壓縮機、、蒸發(fā)器器、冷凝凝器、膨膨脹閥等等組成*3.太陽能蒸蒸汽壓縮縮式制冷冷的工作作原理太陽能蒸蒸汽壓縮縮式制冷冷系統(tǒng)工工作原理理圖在太陽集集熱器循循環(huán)中，，水或其其他工質質被太陽陽能集熱熱器加熱熱至高溫溫狀態(tài)，，先后通通過氣液液分離器器、鍋爐爐、預熱熱器、分分別幾次次放熱，，溫度逐逐步降低低，最后后又進入入太陽集集熱器再再進行加加熱。如如此周而而復始，，使太陽陽能集熱熱器成為為熱機循循環(huán)的熱熱源。太陽能集集熱器循循環(huán)*在熱機循循環(huán)中，，低沸點點工質由由氣液分分離器出出來時，，壓力和和溫度升升高，成成為高壓壓蒸汽，，推動蒸蒸汽輪機機旋轉而而對外做做功，然然后進入入熱交換換器被冷冷卻，再再通過冷冷凝器而而被冷凝凝成液體體。該液液態(tài)的低低沸點工工質又先先后通過過預熱器器、鍋爐爐、氣液液分離器器，再次次被加熱熱成高壓壓蒸汽。。太陽能蒸蒸汽壓縮縮式制冷冷系統(tǒng)工工作原理理圖熱機循環(huán)環(huán)由此可見見，熱機機循環(huán)是是一個消消耗熱能能而對外外做功的的過程。。*在蒸發(fā)器器外側流流過的空空氣被蒸蒸發(fā)器吸吸收其熱熱量，從從較熱的的空氣變變?yōu)檩^冷冷的空氣氣，將這這較冷的的空氣送送入房間間內而達達到降溫溫空調的的效果。。太陽能蒸蒸汽壓縮縮式制冷冷系統(tǒng)工工作原理理圖蒸汽壓縮縮式制冷冷機循環(huán)環(huán)在蒸汽壓壓縮式制制冷循環(huán)環(huán)中，蒸蒸汽輪機機的旋轉轉帶動了了制冷壓壓縮機的的運行，，然后再再經(jīng)過上上述蒸汽汽壓縮式式制冷機機中的壓縮、冷冷凝、節(jié)節(jié)流和汽汽化等過過程，完完成制冷冷機循環(huán)環(huán)。第8章太太陽能制制冷技術術第五節(jié)太陽能空空調技術術經(jīng)濟分分析一、太陽陽能綜合合系統(tǒng)與與常規(guī)能能源系統(tǒng)統(tǒng)的設備備比較二、太陽陽能綜合合系統(tǒng)需需增加費費用的估估算三、太陽陽能替代代常規(guī)能能源消耗耗費用的的估算四、投資資回收期期估算SolarrefrigerationandairconditioningTechnicalandeconomicanalysisofsolarairconditioningtechnique*經(jīng)濟性分分析太陽能空空調可顯顯著減少少常規(guī)能能源的消消耗，大大幅降低低運行費費用太陽能吸吸收式空空調系統(tǒng)統(tǒng)可將夏夏季制冷冷、冬季季采暖和和其他季季節(jié)提供供熱水三三種功能能結合起起來，做做到一機機多用、、四季常常用太陽能集集熱器在在整個太太陽能空空調系統(tǒng)統(tǒng)成本中中占有較較大比例例，造成成太陽能能空調系系統(tǒng)的初初始投資資偏高*一、太陽能綜綜合系統(tǒng)統(tǒng)與常規(guī)規(guī)能源系系統(tǒng)設備備比較常規(guī)能源源吸收式式空調供供熱綜合合系統(tǒng)通常主要要由鍋爐爐、交換換罐、制制冷機、、空調箱箱、通風風道、生生活用熱熱水箱等等組成太陽能吸吸收式空空調供熱熱綜合系系統(tǒng)通常主要要由太陽陽集熱器器、鍋爐爐、儲熱熱水箱(交換罐)、制冷機機、儲冷冷水箱、、空調箱箱、通風風道、生生活用熱熱水箱等等組成。。太陽能空空調供熱熱綜合系系統(tǒng)與常常規(guī)能源源空調供供熱綜合合系統(tǒng)相相比，在設備方方面主要要增加了了太陽集集熱器、、儲冷水水箱和控控制系統(tǒng)統(tǒng)(控制系統(tǒng)統(tǒng)的功能能包括控控制太陽陽集熱器器系統(tǒng)的的循環(huán)以以及控制制太陽能能不足時時鍋爐的的自動啟啟動與切切換等)。*二、太陽能綜綜合系統(tǒng)統(tǒng)需增加加費用的的估算以北京市市太陽能能研究所所建立的的太陽能能吸收式式空調及及供熱綜綜合系統(tǒng)統(tǒng)為例，，對該系系統(tǒng)經(jīng)濟濟性做分分析。該該系統(tǒng)的的制冷、、供熱功功率為100kW，空調、、采暖建建筑面積積為1000m2，熱水供供應量(非空調采采暖季節(jié)節(jié))為32m3／天，使使用的熱熱管式真真空管太太陽集熱熱器為540m2*費用（萬元）太陽集熱器61.0集熱器支架及基礎3.2管道（包括水泵和管件等）及保溫2.2儲冷水箱4.0安裝、運輸?shù)?.0控制系統(tǒng)9.0其他3.0合計86.4*三、太陽能替替代常規(guī)規(guī)能源消消耗費用用的估算算1采暖期消消耗常規(guī)規(guī)能源費費用的估估算設定冬季季平均環(huán)環(huán)境溫度度為-2℃(指指目前太太陽能系系統(tǒng)的安安裝地)，若達達到室內內平均溫溫度18℃，則則所需蒸蒸汽量為為197.25噸／月月。蒸汽汽價格85元／／噸。按按采暖期期3.5個月計計算。采暖期耗耗能費用用為：85元×197.25×3.5＝＝58682元2空調期消消耗常規(guī)規(guī)能源費費用的估估算根據(jù)經(jīng)驗驗數(shù)據(jù)，，一般空空調負荷荷是采暖暖負荷的的1.5倍。按按空調期期3個月月計算。?？照{期耗耗能費用用為：85元×197.25×1.5×3＝75448元*三、太陽能替替代常規(guī)規(guī)能源消消耗費用用的估算算3生活熱水水常規(guī)能能源消耗耗費用的的估算設春秋兩兩季每天天產生45℃的的熱水32m3，若自來來水溫度度13℃℃，則使使用期所所需要熱熱量為707436×108kJ，換換算成耗耗電量為為196510度。。每度電電費0.60元元。按使使用期5.5個個月計算算。生活熱水水耗能費費用為：0.60元元×196510＝117906元元4太陽能替替代常規(guī)規(guī)能源消消耗費用用的估算算以上三項項全年總總費用為為：58682+75448+117906=252036若按太陽陽能保證證率60％計算算，則太太陽能替替代常規(guī)規(guī)能源消消耗費用用合計為為：252036×60%=151222元*四、投資回收收期估算算投資回收收期為：864000/151222＝5.7年從經(jīng)濟性性上分析析，太陽陽能空調調供熱綜綜合系統(tǒng)統(tǒng)每年可可節(jié)省常常規(guī)能源源消耗費費用15.1萬萬元。在在太陽能能系統(tǒng)上上的投資資，約5～6年年的時間