太阳能利用与建筑节能第六章.pptVIP

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目前太阳能吸附集热器的常见形式包括平板吸附集热器和真空管吸附集热器等。 a 平板吸附集热器 2) 太阳能集热器 太阳能平板吸附集热器由平板吸附床、玻璃盖板、隔热层和风门组成。 平板型太阳能集热器示意图 4 太阳能吸附式制冷 * b 真空管吸附集热器 1—冷却或辅助加热通道 2—水进口 3—上端盖板 4—制冷剂进口 5—玻璃外管 6—涂层 7—内管 8—吸附床 9—下端盖板 10—水出口 11—制冷剂出口 吸附集热管的外管为硼硅玻璃管,内管可以是玻璃管,也可以是涂有选择性吸收涂层的良导体。管内填满吸附剂,构成吸附床,其自然孔隙为传热通道。 真空管太阳能集热器示意图 4 太阳能吸附式制冷 * 外管和内管之间抽真空,吸附集热管的中心配置冷却管,在吸附过程中通入冷却水,带走吸附热,变成低温热水供用户使用。 吸附集热管的两端面盖板上设有制冷剂进出口,用以通入制冷剂。 实际应用中,和太阳能真空管集热器一样,将多支吸附集热管分别通过制冷剂联箱和冷却水联箱连成一体,然后再与冷凝器、蒸发器等相连,组成太阳能固体吸附式制冷空调系统。 4 太阳能吸附式制冷 * 3) 性能指标 集热-吸附集成型太阳能吸附制冷系统的性能指标主要包括集热性能和制冷性能两个方面。集热性能通过集热效率和集热温度两个指标来反映。 集热效率是指太阳入射能量中转变为热能的部分与实际太阳辐射量之比,而吸附集热器的集热温度与吸附剂的脱附程度密切相关。 制冷性能通过吸附式制冷系统的制冷系数和太阳能制冷性能系数来反映 4 太阳能吸附式制冷 * 吸附式制冷系统的制冷性能系数COP为 (6-1) 式中: Qo——系统制冷量; Qe——液态制冷剂从饱和温度降至蒸发温度放出的显热; Qh——吸附床等容升压过程中吸收的显热; Qg——制冷剂解附过程中吸收的热量。 现有的太阳能吸附制冷机的制冷性能系数COP一般为0.08~0.13。COP较低的一个重要原因是对太阳能的集热与散热效果不佳。 4 太阳能吸附式制冷 * 根据制冷系统的运行方式,太阳能吸附式制冷系统一般可分为间歇式制冷系统和连续回热式制冷系统两种。 1) 太阳能间歇式吸附制冷系统 太阳能间歇式吸附制冷系统是基本的吸附制冷循环。 采用间歇制冷的方式,发生-冷凝和蒸发-吸附两个过程分别在白天和夜间进行。 白天太阳能加热吸附集热器,制冷剂解附,夜间或者太阳能间歇时,吸附集热器自然冷却,蒸发器内制冷剂蒸发制冷 4 太阳能吸附式制冷 4.2 制冷系统类型 * a 系统流程 主要由太阳能吸附集热器、冷凝器、贮液器、蒸发器、阀门等组成。 白天太阳辐射充足时,太阳能吸附集热器吸收太阳辐射能后,吸附床温度升高,使吸附的制冷剂在集热器中解附,太阳能吸附器内压力升高。解附出来的制冷剂进入冷凝器,经冷却介质(水或空气)冷却后凝结为液态,进入蒸发贮液器。这样太阳能就转化为代表制冷能力的吸附势能储备起来。 夜间或者太阳辐射不足时,环境温度降低,太阳能吸附集热器经过自然冷却后,吸附床的温度下降,吸附剂开始吸附制冷剂,同时由于蒸发器内制冷剂蒸发,便达到了制冷效果。如此,完成交替吸附与解附的制冷循环过程。 4 太阳能吸附式制冷 * 太阳能间歇式吸附制冷系统流程 4 太阳能吸附式制冷 * 2)太阳能连续回热式吸附制冷系统 该系统设有两台吸附器、一台冷凝器和一台蒸发器,为了观察系统中制冷剂的流动,设有一个玻璃贮液器。 太阳能连续回热式吸附制冷系统流程 4 太阳能吸附式制冷 * 两台吸附器与冷凝器、蒸发器的连接通过4个真空阀实现,两台吸附器交替处于吸附状态和解吸状态运行。其中一台吸附器吸收热量,处于解吸状态,与冷凝器相连,另一台吸附器释放热量,处于吸附状态,与蒸发器相连。吸附床加热所需的热量由太阳能集热器获得的辐射热量提供。 通过回热装置对太阳能吸附式制冷系统进行改善,可明显提高制冷系统的效率。其结构设计将冷凝器与蒸发器合并为一个部件(冷凝-蒸发器),用外部回路冷却。 a 系统流程 4 太阳能吸附式制冷 * 白天,解吸出来的制冷剂在冷凝-蒸发器中冷凝,冷凝热传到外部水回路中,可供家用热水及冬季房间供暖; 夜间,制冷剂在冷凝-蒸发器中蒸发,产生的冷水供空调使用。在回热式吸附制冷机基础上,太阳能连续回热吸附式制冷系统采用连续制冷的方式,采用两个或多个吸附集热器交替运行,让发生-冷凝和蒸发-吸附两个过程同时进行,实现制冷剂解附-吸附的连续制冷过程。 4 太阳能吸附式制冷 * 5.1 太阳能蒸汽喷射式制冷原理 喷射式制冷系统的基本工作原理是水蒸气的喷射制冷效应。蒸汽从喷射器内的喷嘴喷射出来,在其周围造成了低压状态使冷媒蒸发,从而产生制冷效果。 喷射制冷子系统中,来自发生器中被加热的制冷剂蒸汽经过喷射器,由喷嘴加速,变成高速蒸汽射流,造成低压状态,将蒸发器中的制冷剂蒸汽不断抽出,

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