太陽能空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)研究-

太陽能空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)爭辯摘要:整個(gè)夏季的太陽能空調(diào)效果進(jìn)行了總結(jié)與分析。關(guān)鍵詞：太陽能；吸附式制冷；系統(tǒng)設(shè)計(jì)；試驗(yàn)爭辯引言太陽能空調(diào)把低品位的能源（太陽能）轉(zhuǎn)變?yōu)楦咂肺坏氖孢m性空調(diào)制冷，對(duì)節(jié)省常規(guī)能源88～90℃制冷機(jī)的COP[1]。吸取式系統(tǒng)是與太陽能同步利用的系統(tǒng)，實(shí)際[2]。此外，與吸取式制冷[3]。對(duì)于太陽能驅(qū)動(dòng)的雙YongK.Sumathy從理論上對(duì)其主要的設(shè)計(jì)參數(shù)以及運(yùn)行參數(shù)對(duì)系統(tǒng)的影響進(jìn)[3]。然而，尚無有關(guān)太陽能吸附式空調(diào)系統(tǒng)的試驗(yàn)報(bào)道。上海市建筑科學(xué)爭辯院生態(tài)辦公樓位于上海市建筑科學(xué)爭辯院莘莊基地內(nèi)，總建筑面積為1984m2，904m23層，三層屋面設(shè)置空調(diào)機(jī)房。作為一個(gè)生態(tài)建筑示范工程，太陽能空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)依據(jù)現(xiàn)行采暖、通風(fēng)與空氣調(diào)整設(shè)計(jì)規(guī)范，空調(diào)室外計(jì)算參數(shù)以及空調(diào)室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)如表11上海市辦公樓空調(diào)室外計(jì)算參數(shù)以及空調(diào)室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)干球溫度34oC

濕球溫度28.2oC

空調(diào)室外計(jì)算相對(duì)濕度83％

溫度26oC

相對(duì)濕度55％生態(tài)建筑示范樓的空調(diào)接受風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)系統(tǒng)，依照熱、濕負(fù)荷分開處理的原則，夏季利用太陽制冷機(jī)組制冷機(jī)組15kW14個(gè)子循環(huán)，分別為：太陽能集熱循環(huán)、熱水循環(huán)、冷凍水循環(huán)以及冷卻水循環(huán)，系統(tǒng)實(shí)際安裝狀況如圖2制冷機(jī)組制冷機(jī)組圖1太陽能與生態(tài)建筑一體化效果 圖2太陽能空調(diào)系統(tǒng)流程圖太陽能空調(diào)接受了適合于低品位熱源驅(qū)動(dòng)的吸附式空調(diào)技術(shù)。單臺(tái)機(jī)組的額定制冷量為8.5kW（冷凍水出口溫度、冷卻水進(jìn)口溫度以及熱3285、5t/h3.6t/h，其吸附工質(zhì)對(duì)接受硅膠/水，無污染，符合環(huán)保要求，該機(jī)組由上海交通高校制冷與低溫工程爭辯所自行開發(fā)研制，具有體積小，性能穩(wěn)定，操作機(jī)敏等優(yōu)點(diǎn)。50mm厚的保溫材料，有效容積2.5m3，水箱外徑1600mm，內(nèi)徑1500mm太陽能空調(diào)試驗(yàn)爭辯夏季典型工況下太陽能空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行特性20.36MJ/m2，系統(tǒng)運(yùn)行期間平均環(huán)境溫度為31.6634管太陽能集熱器陣列以及U型管式真空管太陽能集熱器陣列全天運(yùn)行過程中的水溫變化曲線12表示太陽能集熱循環(huán)自動(dòng)開啟，點(diǎn)3表示太陽能集熱循環(huán)自動(dòng)停機(jī)。12：00為1184.48MJ36.25％，U型管式太陽能集熱器陣41.79％，整個(gè)太陽能集熱器陣列的日平均太陽能集熱效率為39.65％。54140.38℃，而上部平均水溫為70.89℃，比中部高3.01℃。約在時(shí)，水箱溫度達(dá)到最大值，此后，隨著太陽輻射強(qiáng)度的降低，水箱溫度漸漸降低，并且，溫度分層現(xiàn)象漸漸減弱。圖3熱管式太陽能集熱器陣列進(jìn)出口水溫變化曲線

圖4U型管式太陽能集熱器陣列進(jìn)出口水溫變化曲線試驗(yàn)表明太陽能吸附式空調(diào)系統(tǒng)具有驅(qū)動(dòng)熱源溫度低、運(yùn)行穩(wěn)定、有效運(yùn)行時(shí)間長等優(yōu)點(diǎn)。圖 6表示吸附式制冷機(jī)組的熱水冷卻水以及冷凍水進(jìn)出口溫度變化曲線熱水供水溫度呈駝峰形在整個(gè)運(yùn)行期間變化較為平緩，這主要是由于蓄熱水箱的調(diào)整作用，系統(tǒng)運(yùn)行期間熱水平均溫度為70.24℃，約在13：00時(shí)達(dá)到最大值75.58℃。由于太陽能吸附式空調(diào)系統(tǒng)接受干式風(fēng)機(jī)盤管作為空調(diào)末端設(shè)備因此，為了避開凝水的產(chǎn)生，接受較高的冷凍水溫度，試驗(yàn)中，冷凍水平均供水溫度為18.48℃，整個(gè)運(yùn)行期間冷凍水供回水平均溫差為3.53℃系統(tǒng)在連續(xù)8小時(shí)運(yùn)行期間內(nèi)的平均制冷量為制冷量最高達(dá)到20kW，如圖7所示。系統(tǒng)COP平均為0.35，太陽COP平均為0.15。圖5空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行中水箱溫度變化曲線 圖6吸附式制冷機(jī)組熱水、冷卻水、冷凍水進(jìn)出口溫度變化曲線圖7太陽能吸附式空調(diào)系統(tǒng)制冷量變化曲線夏季太陽能空調(diào)效果總結(jié)與分析2004920056夏季各月主要的性能指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，見表10.76kW，系統(tǒng)COP0.32，太陽COP0.12。夏季空調(diào)的太陽能保證率71.73％。表2太陽能吸附式空調(diào)試驗(yàn)總結(jié)試驗(yàn)月份平均日總太陽輻射量平均平均制冷量系統(tǒng)COP平均值太陽COP平均值平均平均冷卻水溫度平均冷凍水溫度(mm/yy)(℃)(MJ/m2)(％)(kW)(℃)(℃)(℃)05/0524.9319.9131.999.570.260.1063.7323.0916.2806/0529.8617.7135.6410.290.290.1162.4224.3120.1207/0533.7718.9637.4111.230.360.1265.4426.6822.3308/0531.8917.2438.0210.770.320.1163.8026.7521.52結(jié)論本文介紹了太陽能吸附式空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及夏季典型工況下太陽能空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行特性820kWCOP0.35COP0.1510.76kW71.73％。參考文獻(xiàn)..2002,23(3):322-335.WangR.Z.AdsorptionrefrigerationinShanghaiJiaoTongUniversity.RenewableandSustainableReview,2001,5(1):1-37.LiYong,K.Sumath