太陽(yáng)能空調(diào)的工作原理
新型太陽(yáng)能復(fù)合超導(dǎo)冷暖空調(diào),制熱時(shí)以太陽(yáng)能和可再生的生物質(zhì)燃料為主要能源,是真正綠色的取暖方式。制冷時(shí)借助少量的電能利用地源低溫,湖北中央空調(diào)代理的空調(diào)采用超導(dǎo)能量輸送系統(tǒng)直接制冷,達(dá)到合理的節(jié)能的制冷效果。傳統(tǒng)的空氣冷卻器無(wú)法杜絕討厭的副作用--長(zhǎng)期消耗大量的能源、能源利用效率低、加速全球氣候變暖。如果人們可以成功利用太陽(yáng)光來(lái)冷卻家庭房間或辦公室那該多好--不會(huì)消耗大量難以再生的能源,而且在制冷過(guò)程中不會(huì)釋放太多二氧化碳。
新型太陽(yáng)能復(fù)合超導(dǎo)冷暖空調(diào),制熱時(shí)以太陽(yáng)能和可再生的生物質(zhì)燃料為主要能源,是真正綠色的取暖方式。制冷時(shí)借助少量的電能利用地源低溫,采用超導(dǎo)能量輸送系統(tǒng)直接制冷,達(dá)到合理的節(jié)能的制冷效果。傳統(tǒng)的空氣冷卻器無(wú)法杜絕討厭的副作用——長(zhǎng)期消耗大量的能源、能源利用效率低、加速全球氣候變暖。如果人們可以成功利用太陽(yáng)光來(lái)冷卻家庭房間或辦公室那該多好——不會(huì)消耗大量難以再生的能源,而且在制冷過(guò)程中不會(huì)釋放太多二氧化碳。
工作原理
太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)兼顧供熱和制冷兩個(gè)方面的應(yīng)用,綜合辦公摟、招待所、學(xué)校、醫(yī)院、游泳池、水產(chǎn)養(yǎng)殖、家庭等,都是理想的應(yīng)用對(duì)象。冬季乃至全年均需要供熱,如生活熱水、采暖、游泳池水補(bǔ)熱調(diào)溫等,而夏季又需要冰涼世界,以太陽(yáng)能熱水制冷,就是一座中央空調(diào)。當(dāng)前,世界各國(guó)都在加緊進(jìn)行太陽(yáng)能空調(diào)技術(shù)的研究。據(jù)調(diào)查,已經(jīng)或正在建立太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)的國(guó)家和地區(qū)有意大利、西班牙、德國(guó)、美國(guó)、日本、韓國(guó)、新加坡、香港等。這是由于發(fā)達(dá)國(guó)家的空調(diào)能耗在全年民用能耗中占有相當(dāng)大的比重,利用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)對(duì)節(jié)約常規(guī)能源、保護(hù)自然環(huán)境都具有十分重要的意義 。
所謂太陽(yáng)能制冷,就是利用太陽(yáng)集熱器為吸收式制冷機(jī)提供其發(fā)生器所需要的熱媒水。熱媒水的溫度越高,則制冷機(jī)的性能系數(shù)(亦稱COP)越高,這樣空調(diào)系統(tǒng)的制冷效率也越高。例如,若熱媒水溫度60℃左右,則制冷機(jī)COP約0~40;若熱媒水溫度90℃左右,則制冷機(jī)COP約0~70;若熱媒水溫度120℃左右,則制冷機(jī)COP可達(dá)110以上。
實(shí)踐證明,采用熱管式真空管集熱器與溴化鋰吸收式制冷機(jī)相結(jié)合的太陽(yáng)能空調(diào)技術(shù)方案是成功的,它為太陽(yáng)能熱利用技術(shù)開辟了一個(gè)新的應(yīng)用領(lǐng)域。
制熱原理
冬季需制熱時(shí)超導(dǎo)太陽(yáng)能集熱器吸收太陽(yáng)輻射能,經(jīng)超導(dǎo)液傳遞到復(fù)合超導(dǎo)能量?jī)?chǔ)存轉(zhuǎn)換器。當(dāng)儲(chǔ)熱系統(tǒng)溫度達(dá)到40℃時(shí),中央控溫系統(tǒng),自動(dòng)發(fā)出取暖指令,讓室內(nèi)冷暖分散系統(tǒng)處于制熱狀態(tài),經(jīng)出風(fēng)口輸出熱風(fēng)。當(dāng)房間溫度達(dá)到設(shè)定溫度值時(shí),停止輸出熱風(fēng),房間的溫度低于設(shè)定值時(shí),出風(fēng)口又輸出熱風(fēng),如此自動(dòng)循環(huán)達(dá)到取暖的目的(各房間的溫度設(shè)定是獨(dú)立的,互相不影響)。如遇到連續(xù)的陰天,太陽(yáng)能不足時(shí),生物質(zhì)熱能發(fā)生器投入使用,以補(bǔ)充太陽(yáng)能的不足。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)特點(diǎn)
(1)太陽(yáng)能與建筑有機(jī)結(jié)合
整個(gè)太陽(yáng)能館的總體設(shè)計(jì)即使建筑物造型美觀、新穎別致,又能滿足集熱器安裝的要求。依據(jù)這個(gè)原則,建筑物的南立面采用大斜屋頂結(jié)構(gòu),一則斜面的面積比平面大得多,可以布置更多的集熱器;二則在斜面上布置集熱器時(shí)無(wú)需考慮前后遮擋問(wèn)題,而且造型也非常美觀。斜屋頂傾角取35°,與當(dāng)?shù)鼐暥冉咏?,有利于集熱器充分發(fā)揮作用。
(2)熱管式真空管集熱器提高了制冷和采暖效率
熱管式真空管集熱器是北京市太陽(yáng)能研究所的一項(xiàng)重大科技成果,具有效率高、耐冰凍、啟動(dòng)快、保溫好、承壓高、耐熱沖擊、運(yùn)行可*等諸多優(yōu)點(diǎn),是組成高性能太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)的重要部件。熱管式真空管集熱器可為高效溴化鋰制冷機(jī)提供88℃的熱媒水,從而提高整個(gè)系統(tǒng)的制冷效率;這種集熱器還可在北方寒冷的冬季有效地工作,為建筑物供暖。
(3)大小兩個(gè)儲(chǔ)熱水箱加快了每天制冷或采暖進(jìn)程
根據(jù)一天內(nèi)太陽(yáng)輻照度變化的固有特點(diǎn),儲(chǔ)熱水箱不僅可以使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,還可以把太陽(yáng)輻照高峰時(shí)的多余能量以熱水形式儲(chǔ)存起來(lái)。本系統(tǒng)與一般太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)的不同之處在于設(shè)置了大、小兩個(gè)儲(chǔ)熱水箱。小儲(chǔ)熱水箱主要用于保證系統(tǒng)的快速啟動(dòng)。測(cè)試結(jié)果表明,在夏季和冬季晴天的早晨,小儲(chǔ)熱水箱內(nèi)水溫就能分別達(dá)到88℃和60℃,從而滿足制冷和供暖的要求。
(4)專設(shè)的儲(chǔ)冷水箱降低了系統(tǒng)的熱量損失
盡管儲(chǔ)熱水箱可以儲(chǔ)存能量,但它的能力畢竟是有限的。本系統(tǒng)專門設(shè)計(jì)了一個(gè)儲(chǔ)冷水箱。在白天太陽(yáng)輻照充裕的情況下,可以將制冷機(jī)產(chǎn)生的冷媒水儲(chǔ)存在儲(chǔ)冷水箱內(nèi),其優(yōu)點(diǎn)在于這種情況下的系統(tǒng)熱量損失顯然要比以熱媒水形式儲(chǔ)存在儲(chǔ)熱水箱中低得多,因?yàn)橄募经h(huán)境溫度與冷媒水溫度之間的溫差要明顯小于熱媒水溫度與環(huán)境溫度之間的溫差。
(5)配套的輔助鍋爐使系統(tǒng)可以全天候運(yùn)行
所有太陽(yáng)能系統(tǒng)的運(yùn)行都不可避免地要受到氣候條件的影響。為使系統(tǒng)可以全天候發(fā)揮空調(diào)、采暖功能,輔助的常規(guī)能源是不可少的。該太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)選用了輔助燃油熱水鍋爐,在白天太陽(yáng)輻照量不足以及夜間需要繼續(xù)用冷或用熱時(shí),可隨即啟動(dòng)輔助鍋爐,確保系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定地運(yùn)行。
(6)系統(tǒng)運(yùn)行及工況之間切換均能自動(dòng)控制
在利用太陽(yáng)能部分地替代常規(guī)能源的系統(tǒng)中,系統(tǒng)啟動(dòng)、能量?jī)?chǔ)存以及太陽(yáng)能與常規(guī)能源之間切換等功能的自動(dòng)化都顯得尤為重要;另外,本系統(tǒng)設(shè)置了幾個(gè)儲(chǔ)水箱,如何在不同的工況下自動(dòng)啟用不同的水箱,走不同的管路,也是系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵;再則,太陽(yáng)能系統(tǒng)還應(yīng)可*地解決自動(dòng)防過(guò)熱和防凍結(jié)的問(wèn)題。因此,我們?yōu)樵撎?yáng)能空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一套安全可*、功能齊全的自動(dòng)控制系統(tǒng)。