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最簡單的太陽能制冷方法是：水或添加制冷劑的水等流體收集太陽熱能，通過熱交換器或者吸收式制冷機進行能量轉(zhuǎn)換，形成一個制冷循環(huán)。在制冷機運行過程中，當流體在發(fā)生器內(nèi)受到熱媒水加熱后，溶液中的水不斷汽化；水蒸氣進入冷凝器，被冷卻水降溫后凝結(jié)；隨著水的不斷汽化，發(fā)生器內(nèi)的溶液濃度不斷升高，進入吸收器；當冷凝器內(nèi)的水通過節(jié)流閥進入蒸發(fā)器時，急速膨脹而汽化，并在汽化過程中大量吸收蒸發(fā)器內(nèi)冷媒水的熱量，從而達到降溫制冷的目的；在此過程中，低溫水蒸氣進入吸收器，被吸收器內(nèi)的吸收劑溶液吸收，溶液濃度逐步降低，由溶液泵送回發(fā)生器，完成整個循環(huán)。

空調(diào)/制冷該技術(shù)可以分為如下方式：

吸收式制冷機，

除濕制冷技術(shù)（吸附式制冷機）與固體干燥劑，采用太陽能集熱器的空氣或水加熱；

新的干燥劑冷卻循環(huán)和液體吸附劑；

封閉式循環(huán)固體吸附；

綜合系統(tǒng)（例如與傳統(tǒng)的溫度控制結(jié)合的太陽能除濕）。

該系統(tǒng)包括太陽能集熱器和熱驅(qū)動式制冷機。為了系統(tǒng)能夠以最高效率運行，還需要控制系統(tǒng)。系統(tǒng)的性能主要依賴于太陽能輻射輸入、冷卻水溫度、冷卻器。

基于熱轉(zhuǎn)化技術(shù)的兩個主要技術(shù)為：

1.熱驅(qū)動制冷機產(chǎn)生的冷卻水可在任何類型的空氣調(diào)節(jié)設(shè)備中使用；

2.開方式循環(huán)或干燥劑冷卻系統(tǒng)，用于通風系統(tǒng)直接冷卻空氣。

太陽能吸收式制冷：用太陽能集熱器收集太陽能來驅(qū)動吸收式制冷系統(tǒng)，是目前為止示范應(yīng)用最多的太陽能空調(diào)方式。多為溴化鋰-—水系統(tǒng)，也有的采用氨—水系統(tǒng)。ASHRAE（1988）對吸收式制冷機的運行進行了描述?？梢愿鶕?jù)適用范圍對容量進行不同的設(shè)計。只有少數(shù)系統(tǒng)低于30kW，大多數(shù)都為100kW以上。常規(guī)的空調(diào)制冷劑-吸收劑為水-溴化鋰。所謂太陽能吸收式制冷，就是利用太陽集熱器為吸收式制冷機提供其發(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COP約0-40；若熱媒水溫度90℃左右，則制冷機COP約0-70；若熱媒水溫度120℃左右，則制冷機COP可達110以上。常規(guī)的吸收式空調(diào)系統(tǒng)主要包括吸收式制冷機、空調(diào)箱（或風機盤管）、鍋爐等幾部分，而太陽能吸收式空調(diào)系統(tǒng)是在此基礎(chǔ)上再增加太陽集熱器、儲水箱和自動控制系統(tǒng)。太陽能吸收式空調(diào)系統(tǒng)可以實現(xiàn)夏季制冷、冬季采暖、全年提供生活熱水等多項功能

太陽能吸附式制冷：利用吸附制冷原理，以太陽能為熱源，采用的工質(zhì)對通常為活性碳—甲醇、分子篩—水、硅膠—水及氯化鈣一氨等，可利用太陽能集熱器將吸附床加熱后用于脫附制冷劑，通過加熱脫附——冷凝——吸附——蒸發(fā)等幾個環(huán)節(jié)實現(xiàn)制冷。該技術(shù)具有無活動部件、噪音低、無氟、安全和只使用泵循環(huán)的優(yōu)點。

開放循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生的冷氣直接冷卻水以驅(qū)動制冷機。基本特征是干燥劑除濕和蒸發(fā)冷卻。常用的干燥劑是硅膠和氯化鋰。該系統(tǒng)只需要在空調(diào)系統(tǒng)中通常使用的標準部件，并且通常在溫帶地區(qū)使用。Henning（2007）所述在地中海溫度運行可能需要使用額外的組件。

如上所述，太陽能制冷具有許多形式，液體吸附材料最貼近市場需求，另一些仍處于研發(fā)階段。100kW容量的系統(tǒng)需求最大，也有少數(shù)系統(tǒng)容量低于30kW。

吸收式制冷機占主導地位（59％），吸附式制冷機（11％）和干燥劑冷卻系統(tǒng)（23％）。所有安裝的系統(tǒng)有6％使用了液體干燥劑。吸收式制冷系統(tǒng)是滿足市場需求的一款主要技術(shù)。

目前常用的太陽能熱驅(qū)動空調(diào)及其工作方式。從空調(diào)系統(tǒng)講，主要有吸附式、吸收式、除濕空調(diào)和噴射式制冷四大類，其中前三種研究應(yīng)用最廣。

它們的工作原理是利用太陽能集熱器產(chǎn)生的熱能驅(qū)動制冷裝置產(chǎn)生冷凍水或調(diào)節(jié)空氣送往建筑環(huán)境內(nèi)進行空調(diào)。具體如下：

（1）太陽能吸收式制冷：用太陽能集熱器收集太陽能來驅(qū)動吸收式制冷系統(tǒng)，是目前為止示范應(yīng)用最多的太陽能空調(diào)方式。多為溴化鋰-—水系統(tǒng)，也有的采用氨—水系統(tǒng)。

（2）太陽能吸附式制冷：利用吸附制冷原理，以太陽能為熱源，采用的工質(zhì)對通常為活性碳—甲醇、分子篩—水、硅膠—水及氯化鈣一氨等，可利用太陽能集熱器將吸附床加熱后用于脫附制冷劑，通過加熱脫附——冷凝——吸附——蒸發(fā)等幾個環(huán)節(jié)實現(xiàn)制冷。

（3）太陽能除濕空調(diào)系統(tǒng)：是一種開放循環(huán)的吸附式制冷系統(tǒng)?；咎卣魇歉稍飫┏凉窈驼舭l(fā)冷卻，也是一種適合于利用太陽能的空調(diào)系統(tǒng)。

（4）太陽能蒸汽噴射式制冷：通過太陽能集熱器加熱使低沸點工質(zhì)變?yōu)楦邏赫羝ㄟ^噴管時因流出速度高、壓力低，在吸入室周圍吸引蒸發(fā)器內(nèi)生成的低壓蒸汽進入混合室，同時制冷劑任蒸發(fā)器中汽化而達到制冷效果。

上述幾種太陽能熱能轉(zhuǎn)換驅(qū)動的空調(diào)制冷方式中，目前為止太陽能溴化鋰—水吸收式空調(diào)方式示范應(yīng)用最多，以歐洲為主。另外，吸附式制冷方式由于驅(qū)動熱源要求溫度低，近年來在我國和歐洲發(fā)展很快。除濕空調(diào)技術(shù)以開放循環(huán)方式工作，系統(tǒng)可靠性高，在處理空調(diào)潛熱負荷方面具有優(yōu)勢。

以空調(diào)特點而言，除濕空調(diào)是對處理空氣進行調(diào)節(jié)的空氣調(diào)節(jié)手段，能夠直接把空氣處理到理想的溫濕度條件。而吸附制冷、吸收制冷和噴射制冷則主要以獲得冷凍水為目的，進一步通過風機盤管或輻射末端對環(huán)境溫濕度進行調(diào)節(jié)。前者在處理潛熱負荷方面具有優(yōu)勢，但對空氣降溫處理方面能力有限，某些情況下，需要與其他制冷方式結(jié)合處理實現(xiàn)顯熱、潛熱分級處理，達到理想空調(diào)效果。

在世界能源日益緊張、空調(diào)能耗逐年增加的情況下,采用更為節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)是人類的共同需求。以太陽能為驅(qū)動熱源的空調(diào)制冷系統(tǒng),既節(jié)約了能源,還不使用破壞大氣層的氟里昂等有害物質(zhì),是名副其實的綠色空調(diào)。在節(jié)能和環(huán)保方面有很大的發(fā)展?jié)摿Α?

太陽能空調(diào)制冷系統(tǒng)多是建立在太陽能集熱器基礎(chǔ)上,一方面,由于太陽能的利用效率低、價格高,并且受時效影響,對于居住相對集中的樓房來說,如果樓房的設(shè)計沒有考慮到太陽能空調(diào),集熱器的安裝將受到很大的限制;另一方面,太陽能制冷有多種形式,但就目前的研究現(xiàn)狀來看,各種不同形式的制冷系統(tǒng)都多少存在著不足,所以限制了太陽能空調(diào)制冷技術(shù)的廣泛應(yīng)用。如何進一步提高系統(tǒng)的運行效率,以及各種制冷循環(huán)的聯(lián)合運行都是將來研究的重點領(lǐng)域。隨著太陽能空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計制造的軟硬件系統(tǒng)、技術(shù)標準、配套設(shè)備的發(fā)展,并依托綠色建筑這個發(fā)展的建筑市場,太陽能在空調(diào)制冷中的研究應(yīng)用一定會有很大的發(fā)展。

技術(shù)對社會經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護的貢獻

（1）對社會發(fā)展的貢獻

當前，大部分使用的空調(diào)技術(shù)是一種以電能為動力，把室內(nèi)熱量加以吸收排除到室外的循環(huán)系統(tǒng)。耗能的嚴重問題，在世界能源日益緊張的今天，采用更為節(jié)能的空調(diào)系統(tǒng)是人類的共同需要。太陽能空調(diào)解決了這個問題，它基本不用電能，運行費用低(可無運行費用)，無運動部件，壽命長，無噪聲。而且利用太陽能作為能源的空調(diào)系統(tǒng)，它的誘人之處還在于越是太陽能輻射強烈的時候，環(huán)境氣溫越高，人們的生活越需要空調(diào)，此時，太陽能空調(diào)的制冷能力就越強。這是人和自然和諧的理想境界。使用太陽能空調(diào)的結(jié)果，既創(chuàng)造了室內(nèi)宜人的溫度，又能降低大氣的環(huán)境溫度，還減弱了城市中的熱島效應(yīng)。更為可取的是，它既節(jié)約了能源，還不使用破壞大氣層的氟里昂等有害物質(zhì)，是名副其實的綠色空調(diào)。在節(jié)能和環(huán)境方面有很大的發(fā)展?jié)摿Α?

就我國的空調(diào)行業(yè)而言，空調(diào)器的市場正處于發(fā)展和完善階段，目前，大中城市家庭的空調(diào)器普及僅在20%以下，市場潛力十分巨大。隨著人們生活水平的大幅提高，空調(diào)器已逐漸成為家庭必備的家用電器，阻礙空調(diào)進入家庭的主要矛盾是耗能和價格因素。從太陽能空調(diào)的特性和技術(shù)特點來看，太陽能空調(diào)最適合于上述矛盾的解決和應(yīng)用，當前空調(diào)行業(yè)的需求也給太陽能空調(diào)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用帶來了難得的機遇。太陽能空調(diào)技術(shù)一定有廣闊的應(yīng)用前景。

（2）對經(jīng)濟發(fā)展的貢獻

商業(yè)和住宅樓宇的能源消耗約占歐洲的能源需求40％。通過減少電力需求，避免了資源需求的新建電站和由此產(chǎn)生的污染物排放。此外，也減少了破壞臭氧層的制冷劑的應(yīng)用。歐洲空調(diào)系統(tǒng)的能源需求從1990年的6TJ上升到1996年的40TJ，預計2010年將達到160TJ（Balaras等人，2007）。為了解決這個問題，需要太陽能輔助冷卻技術(shù)替代傳統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)。研究表明最有效的系統(tǒng)是水/溴化鋰，最不理想的是氨/水系統(tǒng)（Hisajima等，2007）。針對風機和水泵的電力需求平均為225W/kW制冷量，耗水量為4-6公斤/小時每千瓦制冷量，節(jié)約能源0.07歐元/kWh（SACE，2003）。

（3）對環(huán)境保護的貢獻

如上面所述，該技術(shù)適用于與現(xiàn)有的建筑系統(tǒng)。也減少了CFCs和HCFCs等溫室氣體的排放。替代化石燃料發(fā)電廠，減少了空氣污染。因此，太陽能光熱系統(tǒng)具有環(huán)境優(yōu)勢。盡管如此，當設(shè)備達到其使用壽命時必須仔細回收和處置好吸收劑和干燥劑。