新型高效太阳能制冷技术.pdf

第5卷第6期制冷与空调Vol.5,No.6

2005年12月REFRIGERATIONANDAIR-CONDITIONINGDecember2005

新型高效太阳能制冷技术

李正良1)郑宏飞2)陈子乾2),3)何开岩2),3)
1)(广西师范学院物理系)2)(北京理工大学机械与车辆工程学院)
3)(广西大学物理科学与技术学院)

摘要对传统太阳能制冷技术进行分类总结,指出其热力学局限性,提出一种太阳能制冷新模式。对光
纤小碟太阳能聚光集热系统进行介绍,并对其性能进行初步评价,指出利用光纤小碟太阳能聚光集热系统
同时驱动气体透平机发电制冷和两级吸收式制冷机,实现太阳能的梯级利用,是获得高效太阳能制冷的新
途径。对一个这样的综合系统进行初步理论计算,得到其净COP值为1.4,达到燃油发电制冷的水平。
关键词太阳能制冷

ANEWHIGH2EFFICIENTSOLARREFRIGERATIONTECHNOLOGY

LiZhengliang1)ZhengHongfei2)ChenZiqian2),3)HeKaiyan2),3)
1)(PhysicsDepartment,GuangxiNormalCollege)
2)(SchoolofMechanicalandVehicleEngineering,BeijingInstituteofTechnology)
3)(SchoolofPhysicalScienceandTechnology,GuangxiUniversity)

ABSTRACTThetraditionalsolarrefrigerationtechnologieshavebeenclassifiedanddiscussed
inthispaper.Theirdynamicaldisadvantageshavebeenputforward.Anewrefrigerationmodel
ispresented.Aheatsystemcollectingfocussunlightwithfiber2opticmin2dishisintroducedand
itsperformanceisprimarilyevaluated.Itisindicatedthatdrivingmeantimebothgasturbineto
produceelectricityforrefrigerationandtwo2stageabsorptionrefrigerator,whichrealizethegra2
dientutilizationofsolarenergy,isanewmethodtoobtainhigh2efficientsolarcooling.Primary
theoreticalcalculationofthissystemhasbeencarriedout.ItsnetCOPof1.4isclosetothatof
refrigerationwithelectricitygeneratedbycombustionoil.
KEYWORDSSolarenergyRefrigeration

由于空调系统所消耗的的电能(发达国家的空界公认的太阳能利用大国,截至2004年,仅太阳能
调能耗占全年民用能耗的25%)给能源、电力和环热水器的生产量就有600万m2。因此研制小型并
境带来很大的压力[1],因此,利用太阳能替代常规适用于太阳能应用的制冷机组特别适合我国国情。
能源驱动空调系统对节能和环保都具有十分重要1太阳能制冷技术的分类
的意义。目前太阳能制冷有两大类:一是利用太阳能发
目前,世界各国都在加紧进行太阳能制冷技术电,驱动机械式制冷机;二是将太阳能转变为热能,
的研究,并主要集中在吸收式制冷范围。国际上对驱动吸收式制冷机。对于前者,目前大规模的太阳
吸收式制冷的研究已有比较成熟的技术。小型的能光伏发电系统,其年平均光电转换效率约为
燃油机组研制成功,但需要将热水加热至90～10%。专家预测,若太阳能电池技术取得进一步发
120℃左右才能运行。目前利用太阳能制冷的净展,这个效率有望提高到20%。也可以利用太阳
COP(太阳能转换到冷量的比例)值一般在0.5以能先制热,再利用热能发电驱动机械式制冷机。目
下,总的来说仍然很低[2～3]。我国已经成为全世前世界上较大规模的商用太阳能热电转换系统的

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第6期李正良等:新型高效太阳能制冷技术·11·

整体年平均效率仅为10%左右,未来可期待的效
率也仅为15%左右。因此,根据现有机械制