别墅建筑中太阳能制冷与供暖综合系统可行性研究VIP专享VIP免费

别墅建筑中太阳能制冷与供暖综合系统可行性研究摘要本文系统的介绍了太阳能制冷与供暖综合系统的工作原理、运行方式，结合济南蓝天阳光新能源有限公司工程案例，对于不同的制冷与供暖方式做了经济性分析，指出太阳能制冷与供暖综合系统具有良好的经济和社会效益，同时也指出了综合系统在推广应用中存在的不足，认为在民用住宅建筑中的推广具有广阔的发展前景。关键词太阳能集热器吸收式制冷机燃气锅炉0前言20世纪以来，世界范围的能源消费量大幅度增长，同时许多国家都存在着不同程度的能源危机，因此相对于常规能源（如煤、石油、天然气）而言的新能源（如太阳能、核能、地热能）的利用成为解决能源短缺问题的新出路。从20世纪70年代开始，太阳能热利用技术迅速发展起来，太阳能空调也随之出现。研究发现，太阳能空调应用极具优势：夏季太阳辐照越强，天气越热，建筑负荷越大，太阳能空调的制冷效果越好。而采用太阳能作为主要驱动能源、采用氨水或其他自然物质作为工质的太阳能制冷与太阳能直接供暖正是符合节能和环保要求的技术。使用太阳能驱动制冷空调装置以及采暖装置，一方面可以节省对常规能源的消耗，减轻采用常规能源对环境带来的压力；另一方面，也解决了由于采用氟利昂等人工合成工质引发的地球温室效应的加剧和大气臭氧层的破坏问题[1]。因此，太阳能在建筑中制冷与供暖是太阳能热利用的一个典型方向。1太阳能制冷与供暖综合系统1.1太阳能吸收式制冷太阳能驱动的制冷机可分为3类：吸收式、压缩式和喷射式吸收式制冷机可在较低热源温度下运行，制冷效率较高，而且有望小型化。目前，太阳能空调机绝大部分是溴化锂吸收式制冷机，和蒸汽压缩式制冷一样，太阳能空调机是利用液态制冷机在低压低温下气化以达到制冷的目的；二者不同之处是，蒸汽压缩式制冷是靠消耗机械能（或电能）使热量从低温物体向高温物体转移，而吸收式制冷则靠消耗热能来完成这个非自发的热量转移过程。吸收式制冷机主要有4个热交换设备组成，即发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器，它组成了两个循环环路：制冷剂循环和吸收剂循环。1.2太阳能地板采暖利用地板辐射采暖与太阳能集热系统相结合，室内设计温度可比散热器形式低2℃～3℃，节能20%～30%[2]。地面作为散热源温度不能过高，人员经常停留处一般不高于29℃[3]。地板采暖温度一般都在60℃以下[4]，太阳能集热器在工质温度低的情况下效率较高[5]，所以它是目前建筑冬季采暖的最佳解决方案之一。对于普通建筑一般采用主动式太阳能采暖，主动式太阳能采暖又分为直接式和间接式[6]。所谓间接采暖就是太阳能集热器加热的热水并不直接拿去供暖而通过辅助热源（电加热、热泵等）将该热水的温度提高后再拿去供暖。直接式就是将太阳能集热器加热的热水直接用来供暖，低温地板辐射采暖就是目前得到广泛应用的一种直接采暖方式，其主要特点是供水温度要求较低，所以将太阳能与地板采暖相结合非常适宜由图可知：其采用太阳能加辅助热源（电加热）的联合供热方式，供热系统优先选择太阳能，太阳能供热不足的能量由辅助热源补充，可保证全天候供热，在热源充足的前提下，满足不间断的生活热水供应。1.3太阳能制冷与供热综合系统太阳能制冷与供热综合系统是建立在太阳能吸收式制冷与太阳能地板辐射采暖的基础上组合而成，该系统主要部件有：全玻璃真空管集热器、蓄热水箱、热水型溴化锂吸收式制冷机、辅助热源（电加热）、循环泵、采暖盘管、末端盘管、热水泵、负荷泵、冷却水泵等组成系统运行工况：夏季制冷：夏季由于室外温度较高，将蓄热水箱置于室外，以减少热量损失，并将辅助热源（电加热）与蓄热水箱串联放置，制冷机热水进水温度设置为80℃，辅助热源启动温度为79℃，当蓄热水箱的温度＜79℃时，启动电加热器加热供水以达到制冷机需要热水温度，随着太阳辐照度的增强，当蓄热水箱温度超过80℃，电辅助加热停止工作。冬季供热：对于地板辐射采暖，热水温度不适宜高于60℃，设计供水温度为45℃，供回水温差为12℃，辅助热源启动温度为44℃，当蓄热水箱温度低于45℃，辅助热源开启加热供水至设定温度，随着一天太阳辐照的增强，当蓄热水箱的温度高于45℃，辅...