太阳能空调及供热综合系统.pdf

暖通空调HV&AC·1·

专题研讨太阳能空调及供热综合系统

北京市太阳能研究所何梓年☆刘芳南振英刘鹰

摘要结合建于山东的一个工程实例,介绍了太阳能吸收式空调及供热综合系统的构成、
设计特点和主要性能,指出了太阳能空调的推广应用前景及目前尚待解决的问题。
关键词太阳能吸收式制冷供热设计

Comprehensivesolarsystemforairconditioningandheatsupply

ByHeZinian★,LiuFang,NanZhenyingandLiuYing

AbstractPresentsthegeneraladvantages,systemstructure,designfeaturesand
performanceproperties.Pointsoutitsvalueinpromotionandsomeproblemstobesolved.
Keywordssolarenergy,absorptionrefrigeration,heatsupply,design

★BeijingSolarEnergyResearchInstitute,China

0X引言对气候有依赖性这一特点,在系统设计中必须充分
太阳能是一种取之不尽、用之不竭的洁净能考虑系统的启动、能量的储存、太阳能与常规能源
源,用太阳能替代常规能源驱动空调系统对于节能的切换以及系统的安全性等一系列因素。
和环保都具有十分重要的意义,因而正日益受到世太阳能吸收式空调及供热示范系统主要由真
界各国的重视。太阳能吸收式空调与常规压缩式空管太阳能集热器、溴化锂吸收式制冷机、储热水
空调相比,具有以下几个基本优点:①太阳能空调箱、储冷水箱、生活用热水箱、循环水泵、冷却塔、空
的季节适应性好,系统制冷能力随着太阳辐射能的调箱、辅助燃油锅炉和自动控制系统等几大部分组
增加而增大,而这正好与夏季人们对空调的迫切要成,如图1所示。
求相匹配;②同一套太阳能吸收式空调系统可以将
夏季制冷、冬季供暖和其它季节提供热水结合起
来,显著地提高了太阳能系统的利用率和经济性;
③传统的压缩式制冷机常用的含氯氟烃制冷剂对
大气臭氧层有破坏作用,而吸收式制冷机以无毒无
害的溴化锂水溶液为介质,对保护环境有利。
为了进一步拓宽太阳能的应用范围,北京市太
阳能研究所已在山东省乳山市建成一套太阳能吸
收式空调及供热综合示范系统,旨在通过技术攻关图1太阳能吸收式空调及供热系统流程图
和系统示范,解决太阳能空调中的技术难题,积累1.2工作原理
经验,从而为尽早实现太阳能空调的商业化打下技夏季,首先将太阳能集热器加热的热水储存到
术基础。储热水箱中,当热水温度达到一定值时,就由储热
1系统概述
1.1系统构成X☆何梓年,男,1941年7月生,大学,研究员,研究室主任
本系统的总体要求是夏季供冷、冬季供暖和过100083北京市花园路3号
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渡季节提供生活热水。基于太阳能空调供热系统收稿日期:2001-02-20
·2·专题研讨2002年第32卷第1期

水箱向制冷机提供所需要的热媒水;从制冷机出来获国家技术发明奖和北京市科技进步一等奖,现已
的热水温度已经降低,流回储热水箱,然后再由太由北京一家公司批量生产。热管式真空管集热器
阳能集热器加热成高温热媒水;制冷机产生的冷媒具有热效率高、耐冰冻、启动快、保温好、承压高、耐
水首先储存到储冷水箱中,由储冷水箱向空调箱提热冲击、运行可靠、维修方便等诸多优点,是组成高
供冷水,以达到空调的目的。当太阳辐射能不足以性能太阳能空调系统的重要部件。
提供高温热媒水时,就以辅助燃油锅炉作为热源。为了使真空管集热器一天内接收到更多的太
冬季,同样将太阳能集热器加热的热水储存到阳辐射能,本系统热管式真空管采用了半圆弧状的
储热水箱中,当热水温度达到一定值时,就由储热弯曲吸热板,如图3所示。理论分析和实验测试都
水箱直接向空调箱提供供暖热水。当太阳辐射能
提供的热量不能够满足要求时,也以辅助燃油锅炉
作为热源。
过渡季节提供生活用热水的功能更为简单,只
要将太阳能集热器加热的热水流经生活用热水箱1热管冷凝段2金属端盖3玻璃管
4吸热板5热管蒸发段6消气剂
中的换热器,就可将水箱中的存水加热。
图3弯曲吸热板热管式真空管结构示意图
2系统设计
表明,弯曲吸热板真空管集热器的全天得热量比平
2.1太阳能集热器与建筑相结合
面吸热板真空管集热器提高10%以上。
本太阳能空调系统用于当地新能源科普公园热管式真空管集热器可以为高性能系数
内的太阳能展馆。我们在展馆设计初期就认为,不
(COP)的溴化锂吸收式制冷机提供90℃左右的
能采用在屋顶上搭架子、摆集热器的一般做法,而
热水,从而提高了系统的制冷效率;而且热管式真
与建筑设