《新能源概論》課件-4、第三章 太陽(yáng)能及其利用-3.2太陽(yáng)能供暖、太陽(yáng)能吸收式制冷

20五月2025第三章

太陽(yáng)能及其利用2三、太陽(yáng)能供暖技術(shù)太陽(yáng)能采暖是指將分散的太陽(yáng)能集熱單體通過(guò)集熱器（如平板型太陽(yáng)能集熱器、真空管太陽(yáng)能集熱器等）轉(zhuǎn)換成方便使用的熱能，以熱水儲(chǔ)熱的形式輸送到散熱末端（如地板采暖系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)等），以滿足房間采暖的需求，這樣的系統(tǒng)稱為太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)。利用太陽(yáng)能供暖的方式可以分為直接利用和間接利用兩種。直接利用又分為主動(dòng)式太陽(yáng)能供暖和被動(dòng)式太陽(yáng)能供暖；而間接利用是通過(guò)熱泵將低位熱能進(jìn)行有效的利用。1、主動(dòng)式太陽(yáng)能供暖主動(dòng)式太陽(yáng)能供暖系統(tǒng)由太陽(yáng)能集熱器、供熱管道、散熱設(shè)備、貯熱器和輔助熱源等組成。2、供熱管道1、太陽(yáng)能集熱器3、散熱4、貯熱器5、輔助熱源2、被動(dòng)式太陽(yáng)能供暖被動(dòng)式太陽(yáng)能供暖的特點(diǎn)是不需要專門的太陽(yáng)能集熱器、熱交換器及水泵（風(fēng)機(jī)）等部件，而是通過(guò)建筑物的朝向和周圍環(huán)境的合理布置、內(nèi)部空間和外部形體的巧妙處理，以及建筑材料和結(jié)構(gòu)構(gòu)造的恰當(dāng)選擇，使建筑物在冬季能充分地收集、存儲(chǔ)和分配太陽(yáng)輻射能，因而可以使建筑物內(nèi)維持一定的溫度，達(dá)到取暖的效果。將這種與建筑物相結(jié)合、利用太陽(yáng)輻射能供暖的建筑稱為被動(dòng)式太陽(yáng)能采暖房。由于它可以較一般節(jié)能建筑物獲得更多的太陽(yáng)輻射熱，所以，他能夠進(jìn)一步節(jié)約建筑物對(duì)常規(guī)能源的消耗。被動(dòng)式太陽(yáng)能供暖技術(shù)的三大要素為：集熱、蓄熱、保溫。（1）直接受益式直接受益式太陽(yáng)房是被動(dòng)式采暖技術(shù)中最簡(jiǎn)單的一種形式，也是最接近普通房屋的形式。（2）集熱蓄熱墻式（特朗勃墻）（3）附加陽(yáng)光間式及組合式附加陽(yáng)光間實(shí)際上就是在房屋主體南面附加的一個(gè)玻璃溫室。從某種意義上說(shuō)，附加陽(yáng)光間被動(dòng)式太陽(yáng)房是直接受益式（南向的溫室）和集熱蓄熱墻式（后面帶集熱蓄熱墻的房間）的組合形式。四、太陽(yáng)能制冷技術(shù)太陽(yáng)能空調(diào)制冷的最大優(yōu)點(diǎn)在于它有很好的季節(jié)匹配性，天氣越熱、越需要制冷的時(shí)候，太陽(yáng)輻射條件越好，太陽(yáng)能制冷系統(tǒng)的制冷量也越大，即太陽(yáng)能空調(diào)的能量需求和太陽(yáng)能的供應(yīng)比較一致，是最合理的太陽(yáng)能應(yīng)用方案之一。1、太陽(yáng)能吸收式制冷吸收式制冷，是利用相同壓強(qiáng)下沸點(diǎn)不同的兩種物質(zhì)組成的二元溶液為工質(zhì)，高沸點(diǎn)的物質(zhì)為吸收劑，低沸點(diǎn)的物質(zhì)為制冷劑，比較成熟的是“溴化鋰﹣水溶液”（通常適用于大中型中央空調(diào)）、“氨﹣水”吸收制冷（通常適用于小型家用空調(diào)）。工作介質(zhì)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)氨-水蒸發(fā)溫度低于0℃有一定毒性，對(duì)人體有害；需要整流器工作壓力較高溴化鋰-水制冷機(jī)的性能系數(shù)（COP）較高；工作壓力較低；環(huán)境友好型介質(zhì)，無(wú)毒；制冷介質(zhì)潛熱大。溴化鋰相對(duì)價(jià)格較高；溴化鋰水溶液容易形成結(jié)晶。吸收式制冷是液體氣化制冷的一種，它和蒸汽壓縮式制冷一樣，是利用液態(tài)制冷劑在低壓低溫下氣化來(lái)達(dá)到制冷目的的。所不同的是蒸汽壓縮式制冷是靠消耗機(jī)械功率使熱量從低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移，而吸收式制冷則靠消耗熱能來(lái)完成這種非自發(fā)過(guò)程。按驅(qū)動(dòng)熱源的利用方式的不同，吸收式制冷可分為：?jiǎn)涡?、雙效式、多效式、多級(jí)循環(huán)系統(tǒng)。（1）吸收式制冷機(jī)組成：發(fā)生器、冷凝器、蒸發(fā)器、吸收器節(jié)流裝置溶液泵高溫高壓氣體（水）低溫高壓液體（水）低溫低壓氣體（水）低溫低壓液體（水）放熱吸熱濃溴化鋰溶液（3）工作原理及功能①發(fā)生器：通過(guò)加熱析出制冷劑的設(shè)備。②冷凝器：轉(zhuǎn)移熱量，使高壓、高溫制冷劑蒸汽能向高溫環(huán)境自由放熱。③節(jié)流裝置：高壓制冷劑流過(guò)節(jié)流裝置時(shí)流動(dòng)截面突然收縮，流體流速加快，壓力下降。④蒸發(fā)器：蒸發(fā)吸熱獲得制冷效果，使低壓制冷劑液體在較低環(huán)境溫度下吸收熱量蒸發(fā)為氣體，從而獲得制冷效果。⑤吸收器：通過(guò)濃溶液吸收劑在其中噴霧以吸收來(lái)自蒸發(fā)器的制冷劑蒸氣的設(shè)備。節(jié)流裝置溶液泵熱交換器冷水出水用冷需求蒸發(fā)器冷水回水吸收器燃料發(fā)生器冷凝器冷卻水10吸收式制冷機(jī)工作原理荏原吸收式制冷機(jī)原理圖節(jié)流裝置思考題3-4、吸收式制冷過(guò)程中吸收劑與制冷劑的區(qū)別是什么？3-5、簡(jiǎn)述太陽(yáng)能溴化鋰﹣水溶液吸收式制冷機(jī)的工作過(guò)程？（4）溴化鋰吸收式制冷機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)①利用熱能為動(dòng)力，特別是可利用低勢(shì)熱能；②整個(gè)機(jī)組除功率較小的屏蔽泵外，無(wú)其他運(yùn)動(dòng)部件，運(yùn)轉(zhuǎn)安靜；③以溴化鋰水溶液為工質(zhì)，有利于滿足環(huán)保的要求；④制冷機(jī)在真空狀態(tài)下運(yùn)行，無(wú)高壓爆炸危險(xiǎn)，安全可靠；⑤制冷量調(diào)節(jié)范圍廣，可在較寬的負(fù)荷內(nèi)進(jìn)行制冷量的無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)；⑥對(duì)外界條件變化的適應(yīng)性強(qiáng)，可在一定的熱媒水進(jìn)口溫度、冷媒水出口溫度和冷卻水溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。（5）溴化鋰吸收式制冷機(jī)的主要缺點(diǎn)①溴化鋰水溶液對(duì)一般金屬有較強(qiáng)的腐蝕性，會(huì)影響機(jī)組的正常運(yùn)行和使用壽命。②溴化鋰吸收式制冷機(jī)的氣密性要求高，即使漏入微量的空氣也會(huì)影響機(jī)組的性能，這就對(duì)機(jī)組制造提出嚴(yán)格的要求。③濃度過(guò)高或溫度過(guò)低時(shí)，溴化鋰水溶液均易形成結(jié)晶，防止結(jié)晶是溴化鋰吸收式制冷機(jī)設(shè)計(jì)和運(yùn)行中必須注意的重要問(wèn)題。（6）主要附加措施①防腐蝕措施：在溴