太陽能製冷技術的基本原理

太陽能製冷技術的基本原理

太陽能是目前對環境沒有汙染，是最有前途的能源之一，利用太陽能造福人類的技術也越來越受關(guan) 注，比如太陽能製冷技術。

太陽能製冷技術的分類

根據不同的能量轉換方式，太陽能驅動製冷主要有以下兩(liang) 種方式，一是先實現光─電轉換，再以電力製冷；二是進行光─熱轉換，再以熱能製冷。

光-熱轉換製冷係統分類

太陽能光-熱轉換製冷係統主要分為(wei) 以下幾種類型：太陽能吸收式製冷係統、太陽能吸附式製冷係統、太陽能除濕式製冷係統。與(yu) 太陽能光-電轉換技術相比，在相同製冷功率情況下，光-熱轉換的成本約為(wei) 光-電轉換的1/5。目前國內(nei) 外的研究，以太陽能吸附式製冷和吸收式製冷為(wei) 主。

吸附式製冷的原理

白天，吸附床接受太陽輻射後溫度和壓力升高，製冷劑就會(hui) 從(cong) 吸附劑中解吸出來變成高溫、高壓蒸氣；蒸氣經過冷凝器散發熱量後凝結成低溫、高壓液體(ti) ；凝結液在自身重力作用下流入儲(chu) 液器。夜間或太陽輻射不足時，吸附床通過自然冷卻後溫度下降，其內(nei) 部壓力也隨之降低；打開節流閥，製冷劑流過節流閥後壓力降低進入蒸發器，由於(yu) 蒸發器中壓力很低（接近真空），製冷劑會(hui) 吸收熱量迅速蒸發，達到製冷的目的；變成氣體(ti) 的製冷劑經管道進入吸附床被吸附劑吸附，從(cong) 而完成一個(ge) 製冷循環。顯然，這種製冷循環不是連續的而是間歇性的。整個(ge) 過程除吸收太陽輻射外，沒有消耗其他能量，節能效果非常明顯。

吸收式製冷的原理

太陽能吸收式製冷是利用兩(liang) 種沸點不同物質所組成的混合溶液作為(wei) 工質，其中沸點高的稱為(wei) 吸收劑，沸點低的稱為(wei) 製冷劑。

首先，利用太陽能集熱裝置把水加熱，高溫熱水在管道中流經發生器時把熱量傳(chuan) 遞給工質。混合的液態工質在受熱升溫時，由於(yu) 兩(liang) 種成分沸點不同，沸點低的水就會(hui) 大量蒸發，從(cong) 而與(yu) 溴化鋰分離；分離後的製冷劑（水）呈氣態，且溫度和壓力都很高，經冷凝裝置冷卻後變成高壓低溫的液態水；液態水經過節流閥後進入蒸發室，因其內(nei) 壓力小，液態水就會(hui) 急速膨脹氣化，變成水蒸氣，氣化過程中將大量吸收蒸發室的熱量而達到製冷的目的。低溫水蒸氣就沿管道進入吸收器。

太陽能製冷的基本應用

利用太陽能驅動空調係統一方麵可以大大減少不ke再生能源及電力資源消耗，另一方麵因較低的耗電減少了因燃燒煤等常規燃料發電帶來的環境汙染問題。

太陽能若能大量用於(yu) 空調製冷行業(ye) ，將為(wei) 人類解決(jue) 很大問題。夏季天氣炎熱、太陽輻射強度大，人們(men) 對空調的需求大；另一方麵，由於(yu) 夏季太陽輻射強度大，使依靠太陽能來驅動的空調係統可以產(chan) 生更多的冷量。也就是說，太陽能空調係統的製冷能力是隨著太陽輻射能量的增加而增大的，跟人類的需求契合。

隨著太陽能電池和熱電材料的價(jia) 格逐步下降，發電效率的快速提高，太陽能半導體(ti) 製冷係統的成本也在大幅下降，更樂(le) 觀的是在性能方麵也得到了明顯的提高，

這在一定程度上推動了太陽能半導體(ti) 製冷係統的廣泛應用。我們(men) 希望，清潔、低噪聲的各式太陽能製冷係統在不久的將來都將一一實現。