太陽能空調之研究

張宗亮

【摘?要】隨著經濟的發展，人類面臨著資源和能源枯竭的難題，追求新能源和節能環保成為當今社會的熱點話題。太陽能作為無污染、安全的能源，已經成為社會各界受到關注的重點。目前，空調的應用廣泛，但是基本以電力為能源，這樣的空調能源消耗大，破環生態環境。太陽能空調的使用，不僅僅能夠降低建筑的能耗，而且利于保護環境。基于此，本文首先介紹了太陽能空調的發展前景，再充分地介紹了當今的太陽能空調技術，最后分析了太陽能空調在當今時代的優勢。

【關鍵詞】太陽能空調;環境：制冷系統：節能

【Abstract】With the development of the economy， mankind is faced with the problem of depletion of resources and energy. Pursuing new energy and energy conservation has become a hot topic in today's society. As a non-polluting and safe energy source， solar energy has become the focus of attention from all walks of life. At present， air conditioners are widely used， but they are basically powered by electricity. Such air conditioners consume a lot of energy and break the ecological environment. The use of solar air conditioners not only reduces the energy consumption of the building， but also helps protect the environment. Based on this， this paper first introduces the development prospects of solar air conditioners， and then fully introduces the current solar air conditioning technology， and finally analyzes the advantages of solar air conditioners in the current era.

【Key words】Solar air conditioning;Environment;Refrigeration system;Energy saving

1. 引言

在2017年十九大報告中，旗幟鮮明地提出“金山銀山不如綠水青山”，在全社會進一步引領了節能環保的風潮。而目前，開發商或者建筑設計方在制定建筑方案的時候，都會首選集成性中央暖通空調;隨著人們生活條件的改善，對空調的消費和使用也在逐年增長。由此導致了暖通空調帶來的能源消耗越來越大。不僅對環境產生了諸多負面影響，對自然資源也形成了大規模的消耗甚至浪費，總體上來看，對于國家、社會、民生的可持續發展都會帶來一些不利影響。因此，研究太陽能空調節能技術對于改善生態環境，改善發展結構有良好的積極作用。

2. 太陽能空調發展的前景

在當今社會，運用的空調技術基本上是以電能為動力，通過制冷循環介質氟里昂等

氟化物將室內的熱量統一吸收，最后排放到室外。這種空調技術不僅僅消耗了大量的能源，而且使用大量的氟化物，會破壞大氣的臭氧層，使得生態環境惡化。另外，空調排放到室外的熱量會加劇城市的熱島效應。目前，能源枯竭和環境污染已經成為制約我國經濟和社會發展的兩大難點。為此，我國堅持節能發展和加強環境保護，走可持續發展道路。太陽能作為取之不竭、用之不盡、安全且環保的能源，是清潔環保的可再生能源。此外，我國的太陽能輻射面積較大，太陽能資源豐富，分布廣泛。而且我國現在開發太陽能技術越來越成熟。開發太陽能空調雖然初始投資有些略高，但是太陽能空調的運行成本較低，而且運行起來無污染，能夠較好地季節匹配性，維護簡單。開發太陽能空調有助于我國能源結構的調整，緩解城市的熱島效應，推動我國走可持續發展道路。

3. 太陽能空調技術

3.1?太陽能空調的類型。

（1）目前，太陽能空調的運用主要在夏季起制冷的作用。通過太陽能制冷，降低溫度。利用太陽能制冷的方式有兩種，分別是：一是通過光一一電的轉換，再利用電力推動，使用常規的壓縮式制冷機，實現制冷;二是利用光一一熱轉換，通過熱能完成制冷的作用。由于第一種太陽能空調的制造成本較高，遠遠高于第二種空調的造價成本，所以，現在，市場上運行的太陽能空調系統采用的光熱制冷的方式。

（2）空調制冷技術目前有三種分別是：吸收式制冷、噴射式制冷和吸附式制冷。吸收式制冷技術是利用吸收劑的蒸發特性和吸收特性而到達制冷目的的技術。在太陽能空調中的運用廣泛。噴射式制冷技術的工作原理是：通過利用蒸汽噴射式制冷機，實現空調的制冷。這種方式的制冷過程一般是：啟動蒸汽噴射式制冷機，當其產生一定的壓力時，蒸汽會通過噴射器的噴嘴，并且在噴嘴處的會產生較高的流速，此時，壓力會降低很低，蒸發器會自然而然被抽吸，形成一股低壓。制冷系統的空調回水通過循環水泵進入到蒸發器中，開始噴淋。處于蒸發器內的空調回水一部分在低壓下會蒸發成水蒸氣，另外一部分水從沒有汽化的水中吸收熱量，降低那部分未汽化的水的溫度，形成空調的冷媒水。最后一個吸附式制冷技術是利用固體吸附劑對制冷劑的吸附作用來制冷。

3.2?太陽能空調的組成部分。

太陽能空調一般由三部分組成，分別是：太陽能集熱器，制冷系統和自動化控制系統。

太陽能集熱器由真空管和反射鏡面構成。真空管是太陽能集熱器最為重要的組成部分，一般來說，真空管的外圓是高硼硅玻璃，中心為銅管，銅管上涂有選擇型吸收層和翅片，以強化吸熱。 它主要起吸收反射鏡面反射的陽光以此加熱管內循環水的作用。而反射鏡面，顧名思義，起反射陽光的作用，通過反射鏡面使其能夠反射到真空管上，達到積聚熱能的目地的。太陽能空調的制冷系統是以低溫熱源為動力，目前吸收式制冷技術較為成熟。吸收式制冷多利用溴化鋰 - 水、氨 - 水等作為工質對，其中溴化鋰 - 水作為工質對的安全性非常很高，相對來說，非常具有經濟性。自動化控制系統是指控制和安全保護的裝置的各種工作參數系統。以熱管為太陽能集熱管，溴化鋰 - 水為工質對的吸收式制冷空調系統，是現代太陽能空調的基本組成。從太陽能空調的組成來看，它屬于一種無污染和低能耗的產品，受到廣大用戶的青睞。

3.3?太陽能空調的工作原理。

（1）太陽能空調的工作原理在市面上大致有三種不同運行方式。目前，太陽能吸收式空調的發展較快。太陽能吸收式空調的工作原理是：通過太陽集熱器加熱水，產生的熱媒水作為吸收式制冷機運行的需要物，使得吸收式制冷機能夠得到運行，借此實現制冷的功能。現在，太陽能吸收式空調能夠實現夏季制冷、冬季采暖和全年為生活提供熱水的三大功效。

全年供給熱水的功能則是充分利用太陽能集熱器加熱熱水，再將熱水通向生活用的貯水箱中的熱交換器，這樣一來，便可以使得貯水箱內的冷水得到加熱，提供給人使用，一般在非空調的采暖季節使用，依據情況而使用。

（2）在夏季太陽輻射大的時候，首先，太陽能集熱器發揮作用，強烈的太陽輻射光以太陽能集熱器為中介充分地被利用，加熱熱水并進入到貯水箱，熱水溫度達到一定的程度時，會產生熱媒水，為吸收式制冷機提供所需的水。其次，吸收式制冷機內流出已降溫的熱水回流到貯水箱之中，通過太陽能集熱器加熱變成高溫熱水。最后，發揮吸收式制冷機的作用，形成的冷媒水，直接通向空調箱，完成夏季制冷的過程。另外，為了防止出現由于太陽能不足而導致無法供給高溫的熱媒水的情況出現，技術人員通過利用輔助的鍋爐來增加熱量。

（3）在冬季的時候，太陽能空調的運行基本和夏季一樣，但是吸收式制冷機不需要發揮作用。冬季時太陽能集熱器加熱水，然后進入貯水箱，在熱水溫度達到一定的程度時，這時候由貯水箱向空調箱或者風機的盤管直接提供熱水，滿足冬季人們供熱采暖的需求。由于冬季太陽能供給滿足程度較低，所以冬季的輔助鍋爐的使用度較高，通過輔助鍋爐提高熱量的供應量。

4. 太陽能空調的優點分析

（1）首先，太陽能空調作為空調具有夏季制冷和冬季采暖的基本功用，同時，它擁有了全年提供熱水的功效，能夠全方位地滿足顧客的需求，實現了一機多用，提高了空調的經濟性和利用率。

（2）其次，太陽能空調具有良好的季節適應性。太陽能空調系統制冷效果能夠隨著太陽輻射能的增加而增大，對于我國的太陽能輻射情況來說，夏季擁有豐富太陽能輻射資源，符合了用戶在夏季使用空調制冷的要求。太陽能輻射越強，環境的溫度越高，這時，太陽能空調達到制冷效果越好，實現人與自然的和諧發展。

（3）另外，太陽能空調能夠實現與建筑的有機結合，形成造型美觀和新穎別致的建筑物，同時也不會影響太陽能空調的正常使用。

（4）最后，太陽能空調最大的優點便是節能環保，太陽能空調以太陽能為能源，并且通過利用無毒、無害的溴化鋰或者水作為空調的制冷加熱的介質，改善了以電力為驅動能源的空調污染環境和消耗能源的問題。另外，空調在城市地區利用廣泛，電力驅動的空調是造成城市的熱島效應的原因之一，使用太陽能空調有效地緩解了城市的熱島效應，降低城市的夏季的高發熱量。太陽能空調不但利于改善城市環境，而且能夠保護環境和節約能源。太陽能空調的使用，不僅僅創造了室內宜人的溫度，而且降低大氣的環境溫度，同時減弱了城市中的熱島效應，對于走可持續發展道路具有重要的意義。

5. 結束語

如今，社會上越來越重視環境保護和節能減排，太陽能空調充分地滿足了節能與環保的需求，能夠減輕城市面臨的熱島效應，順應了社會發展的潮流，擁有極大的市場潛力，發展前景廣闊。企業和政府應該加強資金的投入力度，加快對太陽能技術的研究，使得太陽能空調的快速發展，實現太陽能空調的產業化，走可持續發展道路。

參考文獻

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[文章編號]1619-2737（2019）03-14-149