《新能源概論》課件-4、第三章 太陽能及其利用-3.2太陽能供暖、太陽能吸收式制冷

20五月2025第三章

太陽能及其利用2三、太陽能供暖技術(shù)太陽能采暖是指將分散的太陽能集熱單體通過集熱器（如平板型太陽能集熱器、真空管太陽能集熱器等）轉(zhuǎn)換成方便使用的熱能，以熱水儲熱的形式輸送到散熱末端（如地板采暖系統(tǒng)、風(fēng)機盤管系統(tǒng)等），以滿足房間采暖的需求，這樣的系統(tǒng)稱為太陽能供暖系統(tǒng)。利用太陽能供暖的方式可以分為直接利用和間接利用兩種。直接利用又分為主動式太陽能供暖和被動式太陽能供暖；而間接利用是通過熱泵將低位熱能進行有效的利用。1、主動式太陽能供暖主動式太陽能供暖系統(tǒng)由太陽能集熱器、供熱管道、散熱設(shè)備、貯熱器和輔助熱源等組成。2、供熱管道1、太陽能集熱器3、散熱4、貯熱器5、輔助熱源2、被動式太陽能供暖被動式太陽能供暖的特點是不需要專門的太陽能集熱器、熱交換器及水泵（風(fēng)機）等部件，而是通過建筑物的朝向和周圍環(huán)境的合理布置、內(nèi)部空間和外部形體的巧妙處理，以及建筑材料和結(jié)構(gòu)構(gòu)造的恰當(dāng)選擇，使建筑物在冬季能充分地收集、存儲和分配太陽輻射能，因而可以使建筑物內(nèi)維持一定的溫度，達到取暖的效果。將這種與建筑物相結(jié)合、利用太陽輻射能供暖的建筑稱為被動式太陽能采暖房。由于它可以較一般節(jié)能建筑物獲得更多的太陽輻射熱，所以，他能夠進一步節(jié)約建筑物對常規(guī)能源的消耗。被動式太陽能供暖技術(shù)的三大要素為：集熱、蓄熱、保溫。（1）直接受益式直接受益式太陽房是被動式采暖技術(shù)中最簡單的一種形式，也是最接近普通房屋的形式。（2）集熱蓄熱墻式（特朗勃墻）（3）附加陽光間式及組合式附加陽光間實際上就是在房屋主體南面附加的一個玻璃溫室。從某種意義上說，附加陽光間被動式太陽房是直接受益式（南向的溫室）和集熱蓄熱墻式（后面帶集熱蓄熱墻的房間）的組合形式。四、太陽能制冷技術(shù)太陽能空調(diào)制冷的最大優(yōu)點在于它有很好的季節(jié)匹配性，天氣越熱、越需要制冷的時候，太陽輻射條件越好，太陽能制冷系統(tǒng)的制冷量也越大，即太陽能空調(diào)的能量需求和太陽能的供應(yīng)比較一致，是最合理的太陽能應(yīng)用方案之一。1、太陽能吸收式制冷吸收式制冷，是利用相同壓強下沸點不同的兩種物質(zhì)組成的二元溶液為工質(zhì)，高沸點的物質(zhì)為吸收劑，低沸點的物質(zhì)為制冷劑，比較成熟的是“溴化鋰﹣水溶液”（通常適用于大中型中央空調(diào)）、“氨﹣水”吸收制冷（通常適用于小型家用空調(diào)）。工作介質(zhì)優(yōu)點缺點氨-水蒸發(fā)溫度低于0℃有一定毒性，對人體有害；需要整流器工作壓力較高溴化鋰-水制冷機的性能系數(shù)（COP）較高；工作壓力較低；環(huán)境友好型介質(zhì)，無毒；制冷介質(zhì)潛熱大。溴化鋰相對價格較高；溴化鋰水溶液容易形成結(jié)晶。吸收式制冷是液體氣化制冷的一種，它和蒸汽壓縮式制冷一樣，是利用液態(tài)制冷劑在低壓低溫下氣化來達到制冷目的的。所不同的是蒸汽壓縮式制冷是靠消耗機械功率使熱量從低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移，而吸收式制冷則靠消耗熱能來完成這種非自發(fā)過程。按驅(qū)動熱源的利用方式的不同，吸收式制冷可分為：單效式、雙效式、多效式、多級循環(huán)系統(tǒng)。（1）吸收式制冷機組成：發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器節(jié)流裝置溶液泵高溫高壓氣體（水）低溫高壓液體（水）低溫低壓氣體（水）低溫低壓液體（水）放熱吸熱濃溴化鋰溶液（3）工作原理及功能①發(fā)生器：通過加熱析出制冷劑的設(shè)備。②冷凝器：轉(zhuǎn)移熱量，使高壓、高溫制冷劑蒸汽能向高溫環(huán)境自由放熱。③節(jié)流裝置：高壓制冷劑流過節(jié)流裝置時流動截面突然收縮，流體流速加快，壓力下降。④蒸發(fā)器：蒸發(fā)吸熱獲得制冷效果，使低壓制冷劑液體在較低環(huán)境溫度下吸收熱量蒸發(fā)為氣體，從而獲得制冷效果。⑤吸收器：通過濃溶液吸收劑在其中噴霧以吸收來自蒸發(fā)器的制冷劑蒸氣的設(shè)備。節(jié)流裝置溶液泵熱交換器冷水出水用冷需求蒸發(fā)器冷水回水吸收器燃料發(fā)生器冷凝器冷卻水10吸收式制冷機工作原理荏原吸收式制冷機原理圖節(jié)流裝置思考題3-4、吸收式制冷過程中吸收劑與制冷劑的區(qū)別是什么？3-5、簡述太陽能溴化鋰﹣水溶液吸收式制冷機的工作過程？（4）溴化鋰吸收式制冷機的主要優(yōu)點①利用熱能為動力，特別是可利用低勢熱能；②整個機組除功率較小的屏蔽泵外，無其他運動部件，運轉(zhuǎn)安靜；③以溴化鋰水溶液為工質(zhì)，有利于滿足環(huán)保的要求；④制冷機在真空狀態(tài)下運行，無高壓爆炸危險，安全可靠；⑤制冷量調(diào)節(jié)范圍廣，可在較寬的負荷內(nèi)進行制冷量的無級調(diào)節(jié)；⑥對外界條件變化的適應(yīng)性強，可在一定的熱媒水進口溫度、冷媒水出口溫度和冷卻水溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。（5）溴化鋰吸收式制冷機的主要缺點①溴化鋰水溶液對一般金屬有較強的腐蝕性，會影響機組的正常運行和使用壽命。②溴化鋰吸收式制冷機的氣密性要求高，即使漏入微量的空氣也會影響機組的性能，這就對機組制造提出嚴(yán)格的要求。③濃度過高或溫度過低時，溴化鋰水溶液均易形成結(jié)晶，防止結(jié)晶是溴化鋰吸收式制冷機設(shè)計和運行中必須注意的重要問題。（6）主要附加措施①防腐蝕措施：在溴