Chapter8 太陽能制冷技術(shù)

*第8章

太陽能制冷技術(shù)Solarrefrigerationandairconditioning*第一節(jié)概述第二節(jié)太陽能制冷系統(tǒng)分類第三節(jié)太陽能吸收式制冷系統(tǒng)第四節(jié)太陽能吸附式制冷系統(tǒng)第五節(jié)太陽能蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)第六節(jié)太陽能空調(diào)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析主要內(nèi)容第8章

太陽能制冷技術(shù)第一節(jié)概述一、太陽能空調(diào)的意義Significanceofthesolarairconditioning二、我國(guó)太陽能空調(diào)的發(fā)展DevelopmentofthesolarairconditioninginChina三、太陽能空調(diào)的優(yōu)點(diǎn)Advantageofthesolarairconditioning四、太陽能空調(diào)在現(xiàn)階段的局限性LimitationofthesolarairconditioningSolarrefrigerationandairconditioningIntroduction*一、太陽能空調(diào)的意義1、建筑耗能量超過全國(guó)總耗能量的1/4以上，且有繼續(xù)上升的趨勢(shì)。其中，住宅和公共建筑的空調(diào)在全部建筑耗能中占有很大的比重2、溫室氣體排放量正在快速增長(zhǎng)，我國(guó)目前已成為世界上溫室氣體排放第二大國(guó)3、太陽能是一種取之不盡、用之不竭的潔凈能源,其熱利用領(lǐng)域包括太陽能熱水、太陽能采暖、太陽能制冷空調(diào)等利用太陽能進(jìn)行空調(diào)，對(duì)節(jié)約常規(guī)能源、保護(hù)自然環(huán)境具有十分重要的意義*起步階段堅(jiān)持階段實(shí)用階段70年代末至80年代初小型氨—水吸收式制冷試驗(yàn)樣機(jī)

80年代中后期至90年代初當(dāng)時(shí)許多技術(shù)難題未能解決,一時(shí)難以看到成效而得不到支持,研究的隊(duì)伍和規(guī)模大大縮小,僅存少數(shù)單位仍堅(jiān)持基礎(chǔ)性研究和機(jī)組試驗(yàn)“九五”計(jì)劃期間國(guó)家科技部把“太陽能空調(diào)”列為重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目,計(jì)劃建成示范性系統(tǒng),以促進(jìn)太陽能空調(diào)的推廣應(yīng)用二、我國(guó)太陽能空調(diào)的發(fā)展*三、太陽能空調(diào)的優(yōu)點(diǎn)

1.季節(jié)適應(yīng)性好

太陽能空調(diào)系統(tǒng)的制冷能力是隨著太陽輻射能量的增加而增大的，這正好與夏季人們對(duì)空調(diào)的迫切要求相匹配

常規(guī)電能空調(diào)，天熱是用電高峰，制冷與季節(jié)耗能矛盾十分突出*2.相較于常規(guī)壓縮式空調(diào)系統(tǒng)，太陽能吸收式空調(diào)系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）季節(jié)適應(yīng)性好（2）環(huán)境污染小傳統(tǒng)壓縮式制冷機(jī)以氟里昂為介質(zhì)；而吸收式制冷機(jī)以溴化鋰為介質(zhì)，無臭、無毒、無害，十分有利于環(huán)境保護(hù)。（3）噪聲污染小壓縮式制冷機(jī)的主要部件是壓縮機(jī)，有一定噪聲；而吸收式制冷機(jī)除功率很小的屏蔽泵外,無其他運(yùn)動(dòng)部件，噪聲低。（4）一機(jī)多用，四季常用太陽能吸收式空調(diào)系統(tǒng)可將夏季制冷、冬季采暖和其他季節(jié)提供熱水三種功能結(jié)合起來，做到一機(jī)多用、四季常用。* 在強(qiáng)調(diào)太陽能空調(diào)具有諸多優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，也應(yīng)當(dāng)看到它現(xiàn)階段存在的一些局限性，以進(jìn)一步加強(qiáng)研究開發(fā)。由于現(xiàn)有太陽能集熱器價(jià)格較高，造成太陽能空調(diào)系統(tǒng)的初始投資偏高。由于太陽能集熱器采光面積及空調(diào)建筑面積的配比受到限制，目前只適用于層數(shù)不多的建筑。大型的溴化鋰吸收式制冷機(jī)，目前尚只適用于單位的中央空調(diào)。四、太陽能空調(diào)在現(xiàn)階段的局限性第8章

太陽能制冷技術(shù)第二節(jié)太陽能制冷系統(tǒng)分類一、制冷的基本概念及分類Basicconceptandclassificationofrefrigeration二、太陽能制冷系統(tǒng)的類型TypeofthesolarrefrigerationsystemSolarrefrigerationandairconditioningClassificationofthesolarrefrigerationsystem*一、制冷的基本概念及分類1.什么是制冷、制冷過程、人工制冷過程？所謂制冷，就是使某一系統(tǒng)的溫度低于周圍環(huán)境介質(zhì)的溫度并維持這個(gè)低溫。此處所說的系統(tǒng)可以是空間或者物體；而此處所說的環(huán)境介質(zhì)可以是自然界的空氣或者水。

制冷過程是指從被冷卻系統(tǒng)取出熱量并轉(zhuǎn)移熱量的過程。

人工制冷過程是指在外界的補(bǔ)償下將低溫物體的熱量向高溫物體傳送的過程。*一、、制冷冷的的基基本本概概念念及及分分類類建筑筑中中應(yīng)應(yīng)用用的的太陽陽能能空空調(diào)調(diào)，上上面面所所述述的的系系統(tǒng)統(tǒng)是是建建筑筑物物內(nèi)內(nèi)的的空空間間，，環(huán)環(huán)境境介介質(zhì)質(zhì)是是自自然然界界的的空空氣氣。。日常常生生活活中中應(yīng)應(yīng)用用的的太陽陽能能冰冰箱箱，上上面面所所述述的的系系統(tǒng)統(tǒng)是是冰冰箱箱內(nèi)內(nèi)的的物物體體，，環(huán)環(huán)境境介介質(zhì)質(zhì)是是自自然然界界的的空空氣氣。。*2.制冷冷的的分分類類制冷冷以以使使用用的的補(bǔ)補(bǔ)償償過過程程的的不不同同可可分分為為兩兩大大類類（1）消消耗耗熱熱能能，用用熱熱量量由由高高溫溫傳傳向向低低溫溫的的自自發(fā)發(fā)過過程程作作為為補(bǔ)補(bǔ)償償，，來來實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)將將低低溫溫物物體體的的熱熱量量傳傳送送到到高高溫溫物物體體的的過過程程。。（2）消消耗耗機(jī)機(jī)械械能能，用用機(jī)機(jī)械械做做功功來來提提高高制制冷冷劑劑的的壓壓力力和和溫溫度度，，使使制制冷冷劑劑將將從從低低溫溫物物體體吸吸取取的的熱熱量量連連同同機(jī)機(jī)械械能能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換成成的的熱熱量量一一同同排排到到環(huán)環(huán)境境介介質(zhì)質(zhì)中中，，完完成成熱熱量量從從低低溫溫物物體體傳傳向向高高溫溫物物體體的的過過程程。。*二、、太陽陽能能制制冷冷系系統(tǒng)統(tǒng)的的類類型型太陽陽能能制制冷冷可可以以通通過過太陽陽能能光光電電轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換制制冷冷和光熱熱轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換制制冷冷兩種種途途徑徑來來實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)1、太陽陽能能光光電電轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換制制冷冷首先先通通過過太太陽陽能能電電池池將將太太陽陽能能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換成成熱熱能能，，再再用用電電能能驅(qū)驅(qū)動(dòng)動(dòng)常常規(guī)規(guī)的的制制冷冷壓壓縮縮機(jī)機(jī)。。2、太陽陽能能光光熱熱轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換制制冷冷首先先將將太太陽陽能能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換成成熱熱能能（（或或機(jī)機(jī)械械能能）），，再再利利用用熱熱能能（（或或機(jī)機(jī)械械能能））作作為為外外界界的的補(bǔ)補(bǔ)償償，，使使系系統(tǒng)統(tǒng)達(dá)達(dá)到到并并維維持持所所需需低低溫溫。。對(duì)于于相相同同制制冷冷功功率率，，太太陽陽能能光光電電轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換制制冷冷系系統(tǒng)統(tǒng)的的成成本本要要比比太太陽陽能能光光熱熱轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換制制冷冷系系統(tǒng)統(tǒng)的的成成本本高高出出許許多多倍倍*太陽陽能能光光熱熱轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化制制冷冷系系統(tǒng)統(tǒng)主要要有有以以下下幾幾種種類類型型：：太陽陽能能吸吸收收式式制制冷冷系系統(tǒng)統(tǒng)（（消消耗耗熱熱能能））太陽陽能能吸吸附附式式制制冷冷系系統(tǒng)統(tǒng)（（消消耗耗熱熱能能））太陽陽能能除除濕濕式式制制冷冷系系統(tǒng)統(tǒng)（（消消耗耗熱熱能能））太陽陽能能蒸蒸汽汽噴噴射射式式制制冷冷系系統(tǒng)統(tǒng)（（消消耗耗熱熱能能））太陽陽能能蒸蒸汽汽壓壓縮縮式式制制冷冷系系統(tǒng)統(tǒng)（（消消耗耗機(jī)機(jī)械械能能））第8章太太陽陽能能制制冷冷技技術(shù)術(shù)第三三節(jié)節(jié)太陽陽能能吸吸收收式式制制冷冷系系統(tǒng)統(tǒng)一、、吸吸收收式式制制冷冷的的工工作作原原理理Workingprincipleoftheadsorptionrefrigeration二、、溴溴化化鋰鋰吸吸收收式式制制冷冷機(jī)機(jī)的的特特點(diǎn)點(diǎn)Characteristicsofthelithiumbromideabsorptionchiller三、、太太陽陽能能吸吸收收式式制制冷冷的的工工作作原原理理WorkingprincipleofthesolarabsorptionrefrigerationSolarrefrigerationandairconditioningSolarabsorptionrefrigerationsystem*一、吸收式制冷的的工作原理1.什么是是吸收式制冷冷、吸收劑、、制冷劑？吸收式制冷是利用兩種物物質(zhì)所組成的的二元溶液作作為工質(zhì)來運(yùn)運(yùn)行的，利用用工質(zhì)對(duì)的質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化化完成制冷劑劑的循環(huán)。這這兩種工質(zhì)在在同一壓強(qiáng)下下有不同的沸沸點(diǎn)，其中高高沸點(diǎn)的組分分稱為吸收劑，低沸點(diǎn)的組組分稱為制冷劑。常用的吸收劑劑—制冷劑組合有有兩種：一種種是溴化鋰—水，通常適用于于大中型中央央空調(diào)；另一一種是水—氨，通常適用于于小型家用空空調(diào)。*吸收式制冷循循環(huán)2.吸收式制冷機(jī)機(jī)的組成吸收式制冷機(jī)機(jī)主要由發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器和吸收器等組成。制冷劑回路主要由冷凝器器、節(jié)流裝置置、蒸發(fā)器等等組成。吸收劑回路主要由吸收器器、發(fā)生器、、溶液泵等組組成。*基本組成發(fā)生器generator吸收式制冷機(jī)機(jī)中，通過加加熱析出制冷冷劑的設(shè)備。。吸收器absorber吸收式制冷機(jī)機(jī)中，通過濃濃溶液吸收劑劑在其中噴霧霧以吸收來自自蒸發(fā)器的制制冷劑蒸氣的的設(shè)備。*基本組成冷凝器generator轉(zhuǎn)移熱量—使高壓、高溫溫制冷劑蒸汽汽能向高溫環(huán)環(huán)境自由放熱熱。蒸發(fā)器absorber蒸發(fā)吸熱獲得得制冷效果—使低壓制冷劑劑液體在較低低環(huán)境溫度下下吸收熱量蒸蒸發(fā)為氣體，，從而獲得制制冷效果*3.吸收式制冷的的工作原理（1）制冷劑循環(huán)環(huán)高壓氣態(tài)制冷冷劑在冷凝器器中向冷卻介介質(zhì)放熱被凝凝結(jié)為液態(tài)后后，經(jīng)節(jié)流裝裝置減壓降溫溫進(jìn)入蒸發(fā)器器；在蒸發(fā)器器內(nèi)，該液體體被氣化為低低壓氣態(tài)，同同時(shí)吸取被冷冷卻介質(zhì)熱量量產(chǎn)生制冷效效應(yīng)*3.吸收式制冷的的工作原理（2）吸收劑循環(huán)環(huán)在吸收器中，，用液態(tài)吸收收劑不斷吸收收蒸發(fā)器產(chǎn)生生的低壓氣態(tài)態(tài)制冷劑，以以達(dá)到維持蒸蒸發(fā)器內(nèi)低壓壓的目的；吸吸收劑吸收制制冷劑蒸氣而而形成的制冷冷劑一吸收劑劑溶液，經(jīng)溶溶液泵升壓后后進(jìn)入發(fā)生器器；在發(fā)生器器中該溶液被被加熱、沸騰騰，其中沸點(diǎn)點(diǎn)低的制冷劑劑氣化形成高高壓氣態(tài)制冷冷劑，進(jìn)入冷冷凝器液化，，而剩下的吸吸收劑濃溶液液則返回吸收收器再次吸收收低壓氣態(tài)制制冷劑。*溴化鋰-水溶液是目前空調(diào)用用吸收式制冷冷機(jī)采用的工工質(zhì)對(duì)。（1）溴化鋰的性質(zhì)質(zhì)無水溴化鋰是是無色粒狀結(jié)結(jié)晶物，性質(zhì)質(zhì)和食鹽相似似，化學(xué)穩(wěn)定定性好，沸點(diǎn)點(diǎn)很高，極難難揮發(fā)，極易易溶解于水。。此外，溴化化鋰無毒、無無臭、有咸苦苦味，對(duì)皮膚膚無刺激。（2）溴化鋰水溶液液的性質(zhì)溴化鋰水溶液液的沸點(diǎn)與壓壓力、溶液濃濃度有關(guān)，在在相同溫度條條件下，溴化化鋰溶液濃度度越大，其吸吸收水分的能能力就越強(qiáng)4.溴化鋰吸收式式制冷的工作作原理*(a)制冷劑循環(huán)發(fā)生器中產(chǎn)生生的高壓蒸氣氣在冷凝器中中冷凝成高壓壓低溫液態(tài)水水，經(jīng)節(jié)流閥閥進(jìn)入蒸發(fā)器器，在低壓下下蒸發(fā)，產(chǎn)生生制冷效應(yīng)。。這些過程與與蒸氣壓縮式式制冷循環(huán)在在冷凝器、節(jié)節(jié)流閥和蒸發(fā)發(fā)器中所產(chǎn)生生的過程完全全相同；*(b)吸收劑循環(huán)發(fā)生器中流出出的濃溶液降降壓后進(jìn)入吸吸收器，吸收收由蒸發(fā)器產(chǎn)產(chǎn)生的冷劑蒸蒸氣，形成稀稀溶液，用泵泵將稀溶液輸輸送至發(fā)生器器，重新加熱熱，形成濃溶溶液。這些過過程的作用相相當(dāng)于蒸氣壓壓縮式制冷循循環(huán)中壓縮機(jī)機(jī)所起的作用用。*二、溴化鋰吸收式制冷機(jī)機(jī)的特點(diǎn)1.主要優(yōu)點(diǎn)（1）利用熱能為動(dòng)動(dòng)力，特別是是可利用低勢(shì)勢(shì)熱能。（2）整個(gè)機(jī)組除功功率較小的屏屏蔽泵外，無無其他運(yùn)動(dòng)部部件，運(yùn)轉(zhuǎn)安安靜。（3）以溴化鋰水溶溶液為工質(zhì)，，有利于滿足足環(huán)保的要求求。（4）制冷機(jī)在真空空狀態(tài)下運(yùn)行行，無高壓爆爆炸危險(xiǎn)，安安全可靠（5）制冷量調(diào)節(jié)范范圍廣，可在在較寬的負(fù)荷荷內(nèi)進(jìn)行制冷冷量的無級(jí)調(diào)調(diào)節(jié)。（6）對(duì)外界條件變變化的適應(yīng)性性強(qiáng)，可在一一定的熱媒水水進(jìn)口溫度、、冷媒水出口口溫度和冷卻卻水溫度范圍圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。*（1）溴化鋰水溶液液對(duì)一般金屬屬有較強(qiáng)的腐腐蝕性，會(huì)影影響機(jī)組的正正常運(yùn)行和使使用壽命。（2）溴化鋰吸收式式制冷機(jī)的氣氣密性要求高高，即使漏入入微量的空氣氣也會(huì)影響機(jī)機(jī)組的性能，，這就對(duì)機(jī)組組制造提出嚴(yán)嚴(yán)格的要求。。（3）濃度過高或溫溫度過低時(shí)，，溴化鋰水溶溶液均易形成成結(jié)晶，防止止結(jié)晶是溴化化鋰吸收式制制冷機(jī)設(shè)計(jì)和和運(yùn)行中必須須注意的重要要問題。2.主要缺點(diǎn)*3.溴化鋰吸收式式制冷機(jī)的主主要附加措施施（1）防腐蝕措施在溴化鋰水溶溶液中加入緩緩蝕劑是一種種有效的防腐腐措施。（2）抽氣措施由于機(jī)組內(nèi)的的工作壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于大氣壓壓力，難免有有少量空氣滲滲入，制冷機(jī)機(jī)必須設(shè)有抽抽氣設(shè)備。（3）防結(jié)晶措施一般在發(fā)生器器中設(shè)有濃溶溶液溢流管，，它不經(jīng)過換換熱器而與吸吸收器的稀溶溶液相通。*三、太陽能吸吸收式制冷的的工作原理1.什么是是太陽能吸收收式制冷？所謂太陽能吸收式式制冷，就是利用太太陽集熱器將將水加熱，為為吸收式制冷冷機(jī)的發(fā)生器器提供其所需需要的熱媒水水，從而使吸吸收式制冷機(jī)機(jī)正常運(yùn)行，，達(dá)到制冷的的目的。*2.太陽能吸收式式空調(diào)系統(tǒng)的的組成太陽能吸收式式空調(diào)系統(tǒng)主要由太陽集集熱器、吸收收式制冷機(jī)、、空調(diào)箱（或或風(fēng)機(jī)盤管））、鍋爐、儲(chǔ)儲(chǔ)水箱和自動(dòng)動(dòng)控制系統(tǒng)等等組成。太陽能集熱器器可采用真空管太陽集集熱器和平板型太陽集集熱器。前者可提供供較高熱媒水水溫度，而后后者只能提供供較低熱媒水水溫度。熱媒水的溫度度越高，制冷冷機(jī)的性能系系數(shù)(COP)就越高，空調(diào)調(diào)系統(tǒng)制冷效效率就越高。*在夏季，被太太陽能集熱器器加熱的熱水水首先進(jìn)入儲(chǔ)儲(chǔ)水箱，當(dāng)熱熱水溫度達(dá)到到一定值時(shí)，，由儲(chǔ)水箱向向吸收式制冷冷機(jī)提供熱媒媒水；從吸收式制冷冷機(jī)流出并已已降溫的熱水水流回到儲(chǔ)水水箱，再由太太陽能集熱器器加熱成熱水水；當(dāng)太陽能不足足以提供高溫溫?zé)崦剿畷r(shí)，，可由輔助鍋鍋爐補(bǔ)充熱量量。吸收式制冷機(jī)機(jī)產(chǎn)生的冷媒媒水通過儲(chǔ)冷冷水箱送往空空調(diào)箱（或風(fēng)風(fēng)機(jī)盤管）內(nèi)內(nèi)蒸發(fā)、吸熱熱，以達(dá)到制制冷空調(diào)的目目的，之后冷冷媒水經(jīng)儲(chǔ)冷冷水箱返回吸吸收式制冷機(jī)機(jī)。3.太陽能吸收收式空調(diào)系系統(tǒng)的工作作原理*當(dāng)太陽能不不能滿足要要求時(shí)，可可由輔助燃燃油鍋爐補(bǔ)補(bǔ)充熱量。。在非空調(diào)采采暖季節(jié)，，只要將太太陽能集熱熱器加熱的的熱水直接接通向生活活用儲(chǔ)水箱箱中的熱交交換器，就就可將儲(chǔ)水水箱中的冷冷水逐漸加加熱以供使使用。在冬季，同同樣先將太太陽能集熱熱器加熱的的熱水進(jìn)入入儲(chǔ)水箱，，當(dāng)熱水溫溫度達(dá)到一一定值時(shí)，，由儲(chǔ)水箱箱直接向空空調(diào)箱（或或風(fēng)機(jī)盤管管）提供熱熱水，以達(dá)達(dá)到供熱采采暖的目的的。*太陽能溴化化鋰吸收式式制冷系統(tǒng)統(tǒng)具有夏季季制冷、冬冬季采暖、、全年提供供生活熱水水等多項(xiàng)功功能，在世世界各國(guó)應(yīng)應(yīng)用較為廣廣泛。日本不僅生生產(chǎn)大型溴溴化鋰吸收收式制冷機(jī)機(jī)，而且還還商品化生生產(chǎn)多種規(guī)規(guī)格的小型型溴化鋰吸吸收式制冷冷機(jī)，有制制冷功率為為4.6～174KW的系列產(chǎn)品品。我國(guó)目前尚尚未實(shí)現(xiàn)小小型溴化鋰鋰吸收式制制冷機(jī)的商商品化生產(chǎn)產(chǎn)，在一定定程度上限限制了太陽陽能吸收式式空調(diào)的推推廣應(yīng)用。。第8章

太陽陽能制冷技技術(shù)第四節(jié)太陽能蒸汽汽壓縮式制制冷系統(tǒng)一、蒸汽壓壓縮式制冷冷的工作原原理Workingprincipleofvaporcompressionrefrigeration二、太陽能能蒸汽壓縮縮式制冷系系統(tǒng)的工作作原理WorkingprincipleofsolarvaporcompressionrefrigerationSolarrefrigerationandairconditioningSolarvaporcompressionrefrigerationsystem*一、蒸汽壓縮式式制冷的工工作原理1.什么么是蒸汽壓壓縮式制冷冷？蒸汽壓縮式式制冷是一一種傳統(tǒng)的的制冷方式式。它是利利用沸點(diǎn)很很低的制冷冷劑相態(tài)變變化過程所所發(fā)生的吸吸放熱現(xiàn)象象，借助于于壓縮機(jī)的的抽吸壓縮縮、冷凝器器的放熱冷冷凝、節(jié)流流閥的節(jié)流流降壓、蒸蒸發(fā)器的吸吸熱汽化的的循環(huán)過程程，達(dá)到使使被冷對(duì)象象溫度下降降目的的制制冷方法*蒸汽壓縮式式制冷循環(huán)環(huán)2.蒸汽壓縮式式制冷機(jī)的的組成蒸汽壓縮式式制冷機(jī)主主要由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器等組成，各各部分之間間用管道連連接成一個(gè)個(gè)封閉系統(tǒng)統(tǒng)。*蒸汽壓縮制制冷的四要要素1、壓縮機(jī)—蒸汽壓縮，，抬高蒸汽汽溫度以實(shí)實(shí)現(xiàn)向高溫溫環(huán)境散熱熱2、冷凝器—實(shí)現(xiàn)散熱，，達(dá)到熱量量轉(zhuǎn)移的目目的3、節(jié)流元件—阻隔系統(tǒng)高高低壓腔，，以實(shí)現(xiàn)高高壓冷凝、、低壓蒸發(fā)發(fā)的效果，，同時(shí)控制制流量4、蒸發(fā)器—實(shí)現(xiàn)吸熱，，達(dá)到對(duì)低低溫環(huán)境制制冷的目的的*壓縮機(jī)的作作用1、獲得高壓—使制冷劑蒸蒸汽能在高高壓狀態(tài)下下冷凝為液液體；2、獲得高溫—使制冷劑蒸蒸汽溫度高高于環(huán)境，，能將熱量量自由傳遞遞給環(huán)境，，實(shí)現(xiàn)熱量量轉(zhuǎn)移氣體被壓縮縮，體積減減小，分子子碰撞幾率率增加，即即內(nèi)能增加加，因此溫溫度升高。。如高壓打氣筒筒使用過程中中溫度會(huì)升升高。*壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)的的心臟—給制冷系統(tǒng)統(tǒng)提供制冷冷劑循環(huán)流流動(dòng)的動(dòng)力力，同時(shí)創(chuàng)創(chuàng)造一個(gè)高高壓和低壓壓的環(huán)境。。『故障現(xiàn)象』不啟動(dòng)噪音大『注意事項(xiàng)』防止接線錯(cuò)錯(cuò)誤防止壓縮機(jī)機(jī)電容用錯(cuò)錯(cuò)不能空氣運(yùn)運(yùn)行禁止排氣堵死吸吸氣開啟運(yùn)運(yùn)行不能敞開長(zhǎng)長(zhǎng)期放置*制冷壓縮機(jī)機(jī)的分類：：*圖示為制冷冷壓縮機(jī)分分類及其結(jié)結(jié)構(gòu)示意簡(jiǎn)簡(jiǎn)圖*渦旋式活塞式轉(zhuǎn)子式*活塞連桿式式制冷壓縮縮機(jī)工作原原理**活塞斜盤式式制冷壓縮縮機(jī)工作原原理**行星制冷壓壓縮機(jī)工作作原理**滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式式壓縮機(jī)30年代美國(guó)VILTER公司推出效率高、體體積小零件件少、重量量輕*原理：電機(jī)機(jī)旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)動(dòng)偏心的活活塞在汽缸缸內(nèi)旋轉(zhuǎn)，，在連續(xù)的的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)中活塞不不斷地吸入入和壓縮氣氣體。圖1為吸氣過程程。圖2為壓縮過程程。圖3為排氣過程程及下一個(gè)個(gè)的吸氣過過程。圖4為排氣結(jié)束束及下一個(gè)個(gè)吸氣過程程,運(yùn)動(dòng)過程較較活塞式趨趨于平穩(wěn)和和連續(xù)。。有排氣氣閥無吸氣氣閥。壓縮機(jī)*轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子平衡塊塊曲軸上缸蓋汽缸活塞下缸蓋葉片壓縮機(jī)***冷凝器的作作用1、轉(zhuǎn)移熱量—使高壓、高高溫制冷劑劑蒸汽能向向高溫環(huán)境境自由放熱熱。同時(shí)為為提高放熱熱量，必須須使制冷劑劑蒸汽液化化冷凝為液液體，從而而釋放出大大量的潛熱熱。冷凝器器向高溫環(huán)環(huán)境散熱量量越大，所所獲得的制制冷量也會(huì)會(huì)越大。氣體被冷冷凝為液液體的溫溫度點(diǎn)與與壓力有有關(guān)，R22在正常1個(gè)大氣壓壓下-41℃℃冷凝，在在20個(gè)大氣壓壓下51℃冷凝。如打火機(jī)機(jī)氣體。。*自然對(duì)流流空氣冷冷卻空氣強(qiáng)制制對(duì)流氨臥式殼殼管式氟利昂套套管式平行流*節(jié)流元件件的作用用1、阻隔高低低壓—使制冷系系統(tǒng)分為為高壓和和低壓兩兩個(gè)腔體體，從而而實(shí)現(xiàn)高高壓冷凝凝放熱、、低壓蒸蒸發(fā)吸熱熱。高壓低壓*毛細(xì)管熱力膨脹脹閥電子膨脹脹閥*蒸發(fā)器的的作用1、蒸發(fā)吸熱熱獲得制制冷效果果—使低壓制制冷劑液液體在較較低環(huán)境境溫度下下吸收熱熱量蒸發(fā)發(fā)為氣體體，從而而獲得制制冷效果果，并使使制冷劑劑變?yōu)闅鈿怏w后吸吸入壓縮縮機(jī)重復(fù)復(fù)制冷循循環(huán)。液體被蒸蒸發(fā)為氣氣體的溫溫度點(diǎn)與與壓力有有關(guān)，R22在正常1個(gè)大氣壓壓下-41℃℃蒸發(fā)，在在6個(gè)大氣壓壓下7℃蒸發(fā)，因因此可以以從27℃環(huán)境中吸吸收熱量量達(dá)到制制冷效果果。如制冷劑劑瓶放氣氣能使瓶瓶子降溫溫。*臥式滿液液式干式殼管管式空氣強(qiáng)制制對(duì)流*3.蒸汽壓縮縮式制冷冷的工作作原理*27℃40℃室外溫度度高于室內(nèi)溫度度時(shí)的制制冷循環(huán)環(huán)＞40℃＜27℃*二、太陽陽能蒸汽壓縮縮式制冷冷的工作作原理1.太太陽能蒸蒸汽壓縮縮式制冷冷與常規(guī)規(guī)蒸汽壓壓縮式制制冷的區(qū)區(qū)別太陽能蒸蒸汽壓縮縮式制冷冷系統(tǒng)中中的壓縮縮機(jī)由熱熱機(jī)驅(qū)動(dòng)動(dòng)常規(guī)蒸汽汽壓縮式式制冷系系統(tǒng)中的的壓縮機(jī)機(jī)由電機(jī)機(jī)驅(qū)動(dòng)*2.太陽能蒸蒸汽壓縮縮式制冷冷系統(tǒng)的的組成太陽能蒸蒸汽壓縮縮式制冷冷系統(tǒng)主主要由太陽集熱熱器、蒸汽輪機(jī)機(jī)和蒸汽壓縮縮式制冷冷機(jī)等組成，，它們分分別依照照太陽能集集熱器循循環(huán)、熱機(jī)循環(huán)環(huán)和蒸汽壓縮縮式制冷冷機(jī)循環(huán)環(huán)的規(guī)律運(yùn)運(yùn)行。太陽集熱熱器循環(huán)環(huán)由太陽陽集熱器器、汽液液分離器器、鍋爐爐、預(yù)熱熱器等組組成熱機(jī)循環(huán)環(huán)由蒸汽汽輪機(jī)、、熱交換換器、冷冷凝器、、泵等組組成蒸汽壓縮縮式制冷冷循環(huán)由由制冷壓壓縮機(jī)、、蒸發(fā)器器、冷凝凝器、膨膨脹閥等等組成*3.太陽能蒸蒸汽壓縮縮式制冷冷的工作作原理太陽能蒸蒸汽壓縮縮式制冷冷系統(tǒng)工工作原理理圖在太陽集集熱器循循環(huán)中，，水或其其他工質(zhì)質(zhì)被太陽陽能集熱熱器加熱熱至高溫溫狀態(tài)，，先后通通過氣液液分離器器、鍋爐爐、預(yù)熱熱器、分分別幾次次放熱，，溫度逐逐步降低低，最后后又進(jìn)入入太陽集集熱器再再進(jìn)行加加熱。如如此周而而復(fù)始，，使太陽陽能集熱熱器成為為熱機(jī)循循環(huán)的熱熱源。太陽能集集熱器循循環(huán)*在熱機(jī)循循環(huán)中，，低沸點(diǎn)點(diǎn)工質(zhì)由由氣液分分離器出出來時(shí)，，壓力和和溫度升升高，成成為高壓壓蒸汽，，推動(dòng)蒸蒸汽輪機(jī)機(jī)旋轉(zhuǎn)而而對(duì)外做做功，然然后進(jìn)入入熱交換換器被冷冷卻，再再通過冷冷凝器而而被冷凝凝成液體體。該液液態(tài)的低低沸點(diǎn)工工質(zhì)又先先后通過過預(yù)熱器器、鍋爐爐、氣液液分離器器，再次次被加熱熱成高壓壓蒸汽。。太陽能蒸蒸汽壓縮縮式制冷冷系統(tǒng)工工作原理理圖熱機(jī)循環(huán)環(huán)由此可見見，熱機(jī)機(jī)循環(huán)是是一個(gè)消消耗熱能能而對(duì)外外做功的的過程。。*在蒸發(fā)器器外側(cè)流流過的空空氣被蒸蒸發(fā)器吸吸收其熱熱量，從從較熱的的空氣變變?yōu)檩^冷冷的空氣氣，將這這較冷的的空氣送送入房間間內(nèi)而達(dá)達(dá)到降溫溫空調(diào)的的效果。。太陽能蒸蒸汽壓縮縮式制冷冷系統(tǒng)工工作原理理圖蒸汽壓縮縮式制冷冷機(jī)循環(huán)環(huán)在蒸汽壓壓縮式制制冷循環(huán)環(huán)中，蒸蒸汽輪機(jī)機(jī)的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)帶動(dòng)了了制冷壓壓縮機(jī)的的運(yùn)行，，然后再再經(jīng)過上上述蒸汽汽壓縮式式制冷機(jī)機(jī)中的壓縮、冷冷凝、節(jié)節(jié)流和汽汽化等過過程，完完成制冷冷機(jī)循環(huán)環(huán)。第8章太太陽能制制冷技術(shù)術(shù)第五節(jié)太陽能空空調(diào)技術(shù)術(shù)經(jīng)濟(jì)分分析一、太陽陽能綜合合系統(tǒng)與與常規(guī)能能源系統(tǒng)統(tǒng)的設(shè)備備比較二、太陽陽能綜合合系統(tǒng)需需增加費(fèi)費(fèi)用的估估算三、太陽陽能替代代常規(guī)能能源消耗耗費(fèi)用的的估算四、投資資回收期期估算SolarrefrigerationandairconditioningTechnicalandeconomicanalysisofsolarairconditioningtechnique*經(jīng)濟(jì)性分分析太陽能空空調(diào)可顯顯著減少少常規(guī)能能源的消消耗，大大幅降低低運(yùn)行費(fèi)費(fèi)用太陽能吸收收式空調(diào)系系統(tǒng)可將夏夏季制冷、、冬季采暖暖和其他季季節(jié)提供熱熱水三種功功能結(jié)合起起來，做到到一機(jī)多用用、四季常常用太陽能集熱熱器在整個(gè)個(gè)太陽能空空調(diào)系統(tǒng)成成本中占有有較大比例例，造成太太陽能空調(diào)調(diào)系統(tǒng)的初初始投資偏偏高*一、太陽能綜合合系統(tǒng)與常常規(guī)能源系系統(tǒng)設(shè)備比比較常規(guī)能源吸吸收式空調(diào)調(diào)供熱綜合合系統(tǒng)通常主要由由鍋爐、交交換罐、制制冷機(jī)、空空調(diào)箱、通通風(fēng)道、生生活用熱水水箱等組成成太陽能吸收收式空調(diào)供供熱綜合系系統(tǒng)通常主要由由太陽集熱熱器、鍋爐爐、儲(chǔ)熱水水箱(交換罐)、制冷機(jī)、、儲(chǔ)冷水箱箱、空調(diào)箱箱、通風(fēng)道道、生活用用熱水箱等等組成。太陽能空調(diào)調(diào)供熱綜合合系統(tǒng)與常常規(guī)能源空空調(diào)供熱綜綜合系統(tǒng)相相比，在設(shè)備方面面主要增加加了太陽集集熱器、儲(chǔ)儲(chǔ)冷水箱和和控制系統(tǒng)統(tǒng)(控制系統(tǒng)的的功能包括括控制太陽陽集熱器系系統(tǒng)的循環(huán)環(huán)以及控制制太陽能不不足時(shí)鍋爐爐的自動(dòng)啟啟動(dòng)與切換換等)。*二、太陽能綜合合系統(tǒng)需增增加費(fèi)用的的估算以北京市太太陽能研究究所建立的的太陽能吸吸收式空調(diào)調(diào)及供熱綜綜合系統(tǒng)為為例，對(duì)該該系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)性做分析析。該系統(tǒng)統(tǒng)的制冷、、供熱功率率為100kW，空調(diào)、采采暖建筑面面積為1000m2，熱水供應(yīng)應(yīng)量(非空調(diào)采暖暖季節(jié))為32m3／天，使用用的熱管式式真空管太太陽集熱器器為540m2*費(fèi)用（萬元）太陽集熱器61.0集熱器支架及基礎(chǔ)3.2管道（包括水泵和管件等）及保溫2.2儲(chǔ)冷水箱4.0安裝、運(yùn)輸?shù)?.0控制系統(tǒng)9.0其他3.0合計(jì)86.4*三、太陽能替代代常規(guī)能源源消耗費(fèi)用用的估算1采暖期消耗耗常規(guī)能源源費(fèi)用的估估算設(shè)定冬季平平均環(huán)境溫溫度為-2℃(指目目前太陽能能系統(tǒng)的安安裝地)，，若達(dá)到室室內(nèi)平均溫溫度18℃℃，則所需需蒸汽量為為197.25噸／／月。蒸汽汽價(jià)格85元／噸。。按采暖期期3.5個(gè)個(gè)月計(jì)算。。采暖期耗能能費(fèi)用為：85元元×197.25×3.5＝58682元2空調(diào)期消耗耗常規(guī)能源源費(fèi)用的估估算根據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)數(shù)據(jù)，一般般空調(diào)負(fù)荷荷是采暖負(fù)負(fù)荷的1.5倍。按按空調(diào)期3個(gè)月計(jì)算算。空調(diào)期耗能能費(fèi)用為：85元元×197.25×1.5×3＝75448元元*三、太陽能替代代常規(guī)能源源消耗費(fèi)用用的估算3生活熱水常常規(guī)能源消消耗費(fèi)用的的估算設(shè)春秋兩季季每天產(chǎn)生生45℃的的熱水32m3，若自來水水溫度13℃，則使使用期所需需要熱量為為707436××108kJ，換算算成耗電量量為196510度。每度度電費(fèi)0.60元。。按使用期期5.5個(gè)個(gè)月計(jì)算。。生活熱水耗耗能費(fèi)用為：0.60元×196510＝117906元4太陽能替代代常規(guī)能源源消耗費(fèi)用用的估算以上三項(xiàng)全全年總費(fèi)用用為：58682+75448+117906=252036若按太陽能能保證率60％計(jì)算算，則太陽陽能替代常常規(guī)能源消消耗費(fèi)用合合計(jì)為：252036×60%=151222元*四、投資回收期期估算投資回收期期為：864000/151222＝5.7年從經(jīng)濟(jì)性上上分析，太太陽能空調(diào)調(diào)供熱綜合合系統(tǒng)每年年可節(jié)省常常規(guī)能源消消耗費(fèi)用15.1萬萬元。在太太陽能系統(tǒng)統(tǒng)上的投資資，約5～～6年的時(shí)時(shí)間就可收收回。一般太陽能能空調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)的回收期期為5～6年，開發(fā)發(fā)和推廣太太陽能空調(diào)調(diào)及供熱系系統(tǒng)，從經(jīng)經(jīng)濟(jì)上是可可行的，從從節(jié)約常規(guī)規(guī)能源和加加強(qiáng)環(huán)境保保護(hù)方面來來看，更是是收益無窮窮。*謝謝！*太陽能集熱熱器是一種吸收收太陽輻射射能量并向向工質(zhì)傳遞遞熱量的裝裝置。太陽能能集熱熱器水媒型型氣媒型型平板型型真空管管型蓋板型型無蓋板板型無蓋板板型（按傳傳熱工工質(zhì)不不同））太陽能能集熱熱器的的分類類：*平板型型集熱熱器平板型型集熱熱器是是歐洲洲使用用最普普遍的的集熱熱器類類型。。由吸吸熱板板、蓋蓋板、、保溫溫層和和外殼殼四部部分組組成。。陽光光透過過蓋板板（玻玻璃））照射射在表表面涂涂有高