簡(jiǎn)介太陽(yáng)能在暖通空調(diào)領(lǐng)域中的應(yīng)用

1、<p>　　簡(jiǎn)介太陽(yáng)能在暖通空調(diào)領(lǐng)域中的應(yīng)用</p><p>　　摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源消耗日益加大，資源緊缺的現(xiàn)象日益明顯。新能源的研發(fā)已經(jīng)成為了當(dāng)下的熱點(diǎn)話題，太陽(yáng)能以其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)被人們廣泛關(guān)注。本文將從以下幾個(gè)方面來(lái)詳細(xì)論述太陽(yáng)能在暖通空調(diào)中的技術(shù)應(yīng)用，主要對(duì)太陽(yáng)能在暖通空調(diào)中的采暖、制冷、節(jié)能干燥等技術(shù)進(jìn)行了闡述。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：太陽(yáng)能；暖通空

2、調(diào)；采暖；制冷 </p><p>　　中圖分類號(hào)： TK51文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p><b>　　一、前言 </b></p><p>　　太陽(yáng)能作為一種清潔能源，被世界各國(guó)應(yīng)用于各種領(lǐng)域，我國(guó)幅員遼闊，太陽(yáng)能資源極其豐富，將太陽(yáng)能應(yīng)用于暖通空調(diào)技術(shù)中，不僅能夠有效節(jié)約能源，還可以起到良好環(huán)保的效果，是一種不可多得的清潔高科技。 <

3、;/p><p>　　二、太陽(yáng)能及太陽(yáng)能空調(diào)概述 </p><p>　　太陽(yáng)能取之不盡，用之不竭。我國(guó)是太陽(yáng)能資源十分豐富的國(guó)家,三分之二的國(guó)土年日照在2200小時(shí)以上，年輻射總量大約在每年3340~8360MJ/m2,相當(dāng)于110~250KG標(biāo)準(zhǔn)煤/m2。根據(jù)我國(guó)氣象部門測(cè)量年輻射總量的大小,一般將我國(guó)大陸部分劃分為四個(gè)太陽(yáng)輻射資源帶,即一類地區(qū)(≥6700MJ/m2)，二類地區(qū)(5400~6

4、700MJ/m2)，三類地區(qū)(4200~5400MJ/m2)，四類地區(qū)(＜4200MJ/m2)，即使我國(guó)太陽(yáng)能較差的地區(qū)，年輻射總量也接近東京(4220MJ/m2)，高于倫敦(3640MJ/m2)、漢堡(3430MJ/m2)這些世界上太陽(yáng)能利用較好的城市。每年到達(dá)地球表面的太陽(yáng)輻射能相當(dāng)于190×104億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，約為全世界一次能源消費(fèi)總量的1.56×104倍。太陽(yáng)能具有清潔安全、無(wú)需開采和運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)。我國(guó)幅員遼闊，

5、擁有十分豐富的太陽(yáng)能資源。太陽(yáng)能在暖通空調(diào)中的應(yīng)用研究越來(lái)越廣泛。 </p><p>　　太陽(yáng)能空調(diào)是利用太陽(yáng)光輻射為能源進(jìn)行制冷工作的空調(diào)系統(tǒng)。太陽(yáng)能空調(diào)所需的能源部分或全部來(lái)自太陽(yáng)能。使用太陽(yáng)能空調(diào)，不僅可以彌補(bǔ)供電缺口，還可以為創(chuàng)建環(huán)保模范城市做出貢獻(xiàn)。推廣使用太陽(yáng)能空調(diào)，既沒(méi)有使用電空調(diào)所帶來(lái)的城市熱島效應(yīng)，也由于不使用氟里昂等有害物質(zhì)而不會(huì)破壞大氣環(huán)境。所以說(shuō)太陽(yáng)能空調(diào)是名副其實(shí)的綠色節(jié)能空調(diào)。目前太陽(yáng)

6、能空調(diào)主要包括：太陽(yáng)能電制冷空調(diào)、太陽(yáng)能熱制冷空調(diào)、太陽(yáng)能熱泵、太陽(yáng)能液體除濕空調(diào)等。太陽(yáng)能制冷空調(diào)主要包括：太陽(yáng)能蒸汽壓縮式制冷空調(diào)、太陽(yáng)能吸收式制冷空調(diào)、太陽(yáng)能噴射式制冷空調(diào)等。 </p><p>　　三、在暖通空調(diào)中利用太陽(yáng)能采暖 </p><p>　　1、被動(dòng)式太陽(yáng)能采暖 </p><p>　　被動(dòng)式太陽(yáng)能不采暖過(guò)程中不需要其它輔助能源，只要在注意建筑方位和

7、建筑構(gòu)件的合理擺放，就可以充分的利用太陽(yáng)能進(jìn)行采暖。這類太陽(yáng)能建筑的造價(jià)較低，節(jié)能效果較好，是當(dāng)前太陽(yáng)能應(yīng)用較為普遍的方式。較為常見(jiàn)的被動(dòng)式太陽(yáng)房，一般是通過(guò)直接照射到建筑物內(nèi)部的太陽(yáng)光產(chǎn)生的熱量，也有利用建筑物外側(cè)的護(hù)圍接受太陽(yáng)的照射，通過(guò)這部分熱量來(lái)對(duì)室內(nèi)空氣加熱。這樣可以大大降低單位面積的采暖負(fù)荷，節(jié)省供暖能耗。 </p><p>　　2、主動(dòng)式太陽(yáng)能采暖主動(dòng)式太陽(yáng)能采暖用電作為輔助能源，驅(qū)動(dòng)被太陽(yáng)能加熱的

8、水在管道中循環(huán)流動(dòng)，向房間供熱。這種采暖系統(tǒng)通常包括太陽(yáng)能集熱器、風(fēng)機(jī)、水泵、散熱器和儲(chǔ)熱器等。 </p><p>　　隨著太陽(yáng)能集熱器產(chǎn)品的研制開發(fā)，具有工作溫度高、承壓能力大、耐冷熱沖擊、抗冰雹等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)的熱管式真空管太陽(yáng)能集熱器使主動(dòng)式太陽(yáng)能采暖系統(tǒng)的應(yīng)用成為可能。 </p><p>　　在某些高緯度地區(qū)為解決凍結(jié)問(wèn)題，還采用了雙回路強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)。在儲(chǔ)熱水箱中設(shè)計(jì)與太陽(yáng)能集熱器連接的

9、換熱器，由集熱器、換熱器及循環(huán)水泵組成第一回路，在該回路中灌注防凍液。由熱水箱、散熱器及相應(yīng)水管路組成第二回路，被加熱的水在水箱內(nèi)通過(guò)換熱器盤管進(jìn)行間接加熱。第一回路的大部分管路暴露于室外，第二回路置于室內(nèi)。 </p><p>　　為了彌補(bǔ)太陽(yáng)能供給功率與供熱負(fù)荷需求在時(shí)間上的不一致性，燃油鍋爐和電加熱器等輔助熱源應(yīng)用在不同的系統(tǒng)中。利用顯熱、潛熱和化學(xué)反應(yīng)等各種方式的儲(chǔ)熱技術(shù)也在不斷地應(yīng)用和研制開發(fā)。 <

10、/p><p>　　此外，地板輻射采暖在歐洲國(guó)家有著廣泛的應(yīng)用。地板輻射采暖的供水溫度50℃、回水溫度40℃、地板表面溫度24℃，具有節(jié)省房間有效面積、便于房間裝修、使人感到舒適等特點(diǎn)。由于所需的供水溫度與太陽(yáng)能集熱器出口水溫接近，因此太陽(yáng)能地板輻射采暖是節(jié)能采暖發(fā)展的方向。 </p><p>　　四、在暖通空調(diào)中利用太陽(yáng)能制冷 </p><p>　　目前利用太陽(yáng)能制冷主

11、要有兩大途徑：利用光電轉(zhuǎn)換器等實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，以電制冷；利用太陽(yáng)能集熱器等實(shí)現(xiàn)光熱轉(zhuǎn)換，以熱制冷。前者先把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，再利用電來(lái)制冷，成本太高。所以，目前主要研究利用太陽(yáng)能的熱來(lái)實(shí)現(xiàn)制冷，其主要方式有：吸收式制冷、吸附式制冷和噴射式制冷。 </p><p>　　1、太陽(yáng)能吸收式制冷 </p><p>　　吸收式制冷最有代表性的就是溴化鋰吸收式制冷，它利用沸點(diǎn)較低的水作為制冷劑，沸點(diǎn)較高

12、的溴化鋰作為吸收劑，太陽(yáng)能作為吸收式制冷中加熱溶液產(chǎn)生高壓蒸汽的熱源。在溴化鋰吸收式制冷循環(huán)中，從太陽(yáng)能集熱器出來(lái)的熱水，在發(fā)生器中加熱溴化鋰溶液；溶液被加熱后，沸點(diǎn)較低的水被蒸發(fā)，蒸發(fā)后的水蒸氣進(jìn)入冷凝器冷凝成水，冷凝水經(jīng)膨脹閥降壓后進(jìn)入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中低溫低壓的水吸收冷水的熱量蒸發(fā)，從而達(dá)到降低冷水溫度的目的。此時(shí)，由于發(fā)生器中溴化鋰溶液中的水分不斷析出而使溶液濃度升高，后經(jīng)調(diào)節(jié)閥降壓后流入吸收器，吸收來(lái)自蒸發(fā)器中的水蒸氣，使溶液

13、濃度降低，并再次送入發(fā)生器循環(huán)使用。 </p><p>　　2、太陽(yáng)能吸附式制冷 </p><p>　　太陽(yáng)能吸附式制冷系統(tǒng)主要是將太陽(yáng)能用于吸附材料的再生活化，該系統(tǒng)主要包括太陽(yáng)能集熱板、吸附發(fā)生器、冷凝器和蒸發(fā)器。它利用太陽(yáng)能加熱吸附發(fā)生器，使被吸附的氣態(tài)制冷劑不斷地受熱解析出來(lái)，在冷凝器中冷凝成液體，再流入蒸發(fā)器。液態(tài)制冷劑在蒸發(fā)器中不斷蒸發(fā)而實(shí)現(xiàn)制冷，而蒸發(fā)的氣態(tài)制冷劑在吸附發(fā)生器

14、中又被吸附劑吸附，吸附飽和后再次被太陽(yáng)能加熱而解吸，完成循環(huán)使用。 </p><p>　　3、太陽(yáng)能噴射式制冷 </p><p>　　太陽(yáng)能噴射式制冷主要是利用太陽(yáng)能集熱器加熱制冷劑產(chǎn)生一定壓力的蒸汽，然后制冷劑蒸汽通過(guò)噴嘴噴射進(jìn)行制冷。在冬、夏季太陽(yáng)能制冷系統(tǒng)都可以充分利用太陽(yáng)能能，設(shè)備利用率高，并且其制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，控制方便，機(jī)組的噪聲和振動(dòng)比較小。但是，為了保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，往往

15、需另設(shè)輔助鍋爐，導(dǎo)致其初投資比較大，特別是太陽(yáng)能吸收式制冷，制冷機(jī)的構(gòu)造復(fù)雜，國(guó)內(nèi)尚無(wú)小型吸收式制冷機(jī)商業(yè)生產(chǎn)廠家。 </p><p>　　五、太陽(yáng)能與熱泵節(jié)能干燥技術(shù) </p><p>　　太陽(yáng)能干燥室一般可分為溫室型和集熱器型兩大類，實(shí)際應(yīng)用中還有兩者結(jié)合的半溫室型或整體式太陽(yáng)能干燥室。 </p><p>　　1、溫室型太陽(yáng)能干燥室 </p>&l

16、t;p>　　溫室型太陽(yáng)能干燥室是一種具有排濕口的溫室。這種干燥室的東、西、南墻及傾斜屋頂均采用玻璃或塑料薄膜等透光材料，太陽(yáng)能透過(guò)玻璃進(jìn)入干燥室后，輻射能轉(zhuǎn)換為熱能，其轉(zhuǎn)換效率取決于木材表面及墻體材料的吸收特性。一般將墻體(或吸熱板)表面涂上黑色涂料以提高對(duì)太陽(yáng)能的吸收率。溫室型干燥室一般為自然通風(fēng)，如有條件也可以裝風(fēng)機(jī)實(shí)行強(qiáng)制通風(fēng)，以加快木材的干燥速度。 </p><p>　　溫室型干燥室的優(yōu)點(diǎn)是：造價(jià)低

17、；建造容易；操作簡(jiǎn)單；干燥成本低。它的缺點(diǎn)是：保溫性能不好，晝夜溫差大；干燥室容量少。 </p><p>　　2、集熱器型太陽(yáng)能干燥室 </p><p>　　這類干燥室是利用太陽(yáng)能空氣集熱器把空氣加熱到預(yù)定溫度后，通入干燥室進(jìn)行干燥作業(yè)的。從操作系統(tǒng)來(lái)看，此類型太陽(yáng)能干燥室可以比較好地與常規(guī)能源干燥裝置相結(jié)合，用太陽(yáng)能全部或部分地代替常規(guī)能源。且集熱器布置靈活，干燥室容量較大。但集熱器型比

18、溫室型投資大，干燥成本高一些。集熱器型干燥室都采取了強(qiáng)制通風(fēng)，除集熱器系統(tǒng)有風(fēng)機(jī)外，干燥室內(nèi)設(shè)有循環(huán)風(fēng)機(jī)。 </p><p><b>　　六、結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　綜上所述，隨著人們節(jié)能環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，以及我國(guó)科技的進(jìn)步，太陽(yáng)能這種清潔能源將能夠被更好的利用于暖通空調(diào)中，和建筑節(jié)能環(huán)保的理念相結(jié)合，為我國(guó)的節(jié)能和環(huán)保事業(yè)作出更大的貢獻(xiàn)。1 </p

19、><p><b>　　【參考文獻(xiàn)】 </b></p><p>　　[1]羅振濤.我國(guó)的太陽(yáng)能熱水器產(chǎn)業(yè)[J]太陽(yáng)能，2011（4):8-11 </p><p>　　[2]種村榮、李孟銘譯，新型被動(dòng)太陽(yáng)能建筑材料[J]新能源，2010(2):9-14 </p><p>　　[3] 周水洪. 太陽(yáng)能在制冷空調(diào)中的應(yīng)用及關(guān)鍵技術(shù)[