越热越冷的热能制冷空调

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1、越热越冷的热能制冷空调杨志勇关键字：热能制冷 余热制冷 太阳能空调 太阳能制冷 吸附制冷炎 炎 夏 日 ， 太 阳 似 一 个 大 火 炉 一 样 烘 烤 着 大 地 上 的 一 切 ， 人 们 只 能 躲 在空 调 室 内 。 千 家 万 户 的 空 调 同 时 运 转 ， 使 的 国 家 电 网 都 不 斟 重 负 。 电 能 是 热能 通 过 蒸 汽 轮 机 转 化 而 来 ， 电 能 再 通 过 压 缩 机 空 调 转 化 成 冷 能 制 冷 ， 通 过 层层 转 化 ， 造 成 了 巨 大 的 能 源 浪 费 ， 我 们 不 得 不 为 此 付 出 巨 大 的 经 济 支 出 。 有

2、没 有 一 种 方 法 能 直 接 将 太 阳 的 热 能 转 化 为 冷 能 呢 ？以 前 没 有 ， 即 使 有 也 因 技 术 原 因 造 成 制 冷 成 本 太 高 ， 而 且 因 结 构 复 杂 、体 积 庞 大 ， 无 法 进 入 家 庭 或 单 位 。 现 在 因 这 一 项 国 际 领 先 的 专 利 技 术 ， 这 一梦 想 即 将 变 成 现 实 。 这 就 是 配 气 炉 式 吸 附 制 冷 装 置 ， 它 可 直 接 利 用 太 阳 能 或发 动 机 的 余 热 能 产 生 出 冷 能 ， 突 破 了 现 有 技 术 热 能 制 冷 时 需 采 用 水 或 油 作 为传

3、 热 介 质 ， 从 而 造 成 传 热 效 率 低 ， 加 热 冷 却 切 换 机 构 复 杂 ， 体 积 庞 大 等 多 种鄙 端 ， 它 可 以 直 接 用 热 空 气 传 热 ， 专 利 的 配 气 炉 式 技 术 ， 将 切 换 、 加 热 、 冷却 由 同 一 装 置 一 步 全 部 完 成 ， 特 别 是 吸 附 床 较 多 时 加 热 /冷 却 简 单 转 换 的 难题 ,它 直 接 利 用 余 热 废 气 或 太 阳 能 加 热 的 空 气 ， 通 过 装 置 上 的 旋 转 配 气 盘 来切 换 加 热 通 道 ， 循 环 加 热 多 个 圆 周 布 置 的 像 锅 炉 一

4、 样 的 箱 式 吸 附 床 来 解 吸 ，除 正 在 加 热 解 吸 的 吸 附 床 外 ， 其 它 床 不 用 任 何 控 制 就 自 动 处 在 最 佳 的 自 然 冷却 状 态 或 强 制 风 冷 状 态 ， 直 到 达 到 吸 附 温 度 ， 自 动 开 始 吸 附 。本 设 计 的 优 点 是 ： 加 热 、 冷 却 转 换 装 置 结 构 简 单 , 符 合 空 气 流 动 特 性 ，解 吸 、 吸 附 效 率 高 ， 吸 附 床 多 ， 附 件 及 控 制 装 置 少 ， 运 行 安 全 可 靠 ， 装 置 可大 可 小 , 使 用 范 围 广 , 容 易 制 造 ， 成 本

5、低 ， 能 够 普 及 推 广 ， 效 率 高 ， 体 积小 ， 可 装 到 汽 车 里 ， 用 发 动 机 尾 气 余 热 来 制 冷 ， 也 可 直 接 用 太 阳 能 集 热 装 置来 制 冷 ， 不 用 压 缩 机 ， 不 浪 费 电 能 ， 绝 不 是 目 前 市 场 上 的 吸 收 式 热 能 制 冷可 以 相 比 的 ， 与 吸 收 式 制 冷 系 统 相 比 ， 吸 附 式 制 冷 系 统 不 存 在 结 晶 和 分 馏 问题 ， 且 能 用 于 震 动 ， 倾 颠 或 旋 转 等 场 合 。 目 前 ， 该 技 术 已 初 步 完 成 了 产 品转 化 及 样 机 制 作 ，

6、 相 关 详 细 技 术 可 在 国 家 知 识 产 权 网 上 查 到 ， 感 兴 趣 的 厂 家或 个 人 可 和 我 联 系 ， 13613729130 杨 。太 阳 能 制 冷 空 调 -概 述太 阳 能 制 冷 空 调太 阳 能 制 冷 空 调 的 技 术 发 展 历 程 ， 是 从 低 温 热 利 用 （ 如 热 水 、 干 燥 、温 室 等 ） 方 面 开 始 ， 逐 步 向 较 高 温 度 和 技 术 较 复 杂 的 各 领 域 （ 如 制 冷 、 发 电 ）展 开 的 ， 它 以 不 需 电 能 、 节 约 能 源 、 没 有 污 染 、 工 作 寿 命 长 等 优 点 引

7、起 世界 学 者 的 重 视 。 2000 年 以 来 ， 太 阳 能 制 冷 的 利 用 取 得 了 很 大 发 展 ， 特 别 是在 提 供 生 活 热 水 、 采 暖 和 发 电 方 面 ， 但 这 些 应 用 在 需 求 上 与 大 自 然 的 赐 予 并不 完 全 一 致 ： 当 天 气 越 冷 、 人 们 越 需 要 温 暖 的 时 候 ， 太 阳 能 量 的 提 供 往 往 不足 。2009 年 8 月 ， 据 美 国 媒 体 报 道 ， 美 国 南 加 州 煤 气 公 司 根 据 太 阳 能 光 热 转换 的 原 理 ， 最 近 研 发 出 一 种 太 阳 能 制 冷 空 调

8、， 目 前 （ 截 止 2009 年 8 月 24日 ） 正 处 于 试 用 阶 段 。 太 阳 能 制 冷 空 调 的 应 用 则 正 好 与 太 阳 能 的 供 给 大 体 上保 持 一 致 性 ： 当 天 气 越 热 、 太 阳 辐 射 越 强 的 时 候 ， 空 调 的 使 用 率 越 高 ， 而 这时 正 是 利 用 太 阳 能 空 调 最 有 利 的 时 机 。编 辑 本 段 太 阳 能 制 冷 空 调 -研 究20 世 纪 70 年 代 后 期 ， 世 界 各 国 对 太 阳 能 利 用 的 研 究 蓬 勃 开 展 。 太 阳 能固 体 吸 附 式 制 冷 是 利 用 固 体 吸

9、 附 剂 （ 例 如 沸 石 分 子 筛 、 硅 胶 、 活 性 炭 、 氯化 钙 等 ） 对 制 冷 剂 （ 水 、 甲 醇 、 氨 等 ） 的 吸 附 （ 或 化 学 吸 收 ） 和 解 吸 作 用 实现 制 冷 循 环 的 。 吸 附 剂 的 再 生 温 度 可 在 80150 之 间 ， 也 适 合 于 太 阳 能的 利 用 。 太 阳 能 吸 附 式 制 冷 系 统 结 构 简 单 、 没 有 运 动 部 件 ， 能 制 作 成 小 型 装置 。 太 阳 能 吸 附 式 制 冷 循 环 为 间 歇 性 运 行 ， 多 用 于 制 冰 工 况 。 国 外 对 太 阳 能吸 附 式 制

10、冷 进 行 了 大 量 的 研 究 和 应 用 开 发 工 作 。编 辑 本 段 太 阳 能 制 冷 空 调利 用 太 阳 能 制 冷 目 前 （ 截 止 2009 年 8 月 ） 1主 要 有 两 种 方 法 ： 一 是 先实 现 光 电 转 换 ， 再 以 电 力 推 动 常 规 的 压 缩 式 制 冷 机 制 冷 ； 二 是 进 行 光 热 转换 ， 以 热 能 制 冷 。 由 于 前 者 的 造 价 昂 贵 ， 所 以 研 究 人 员 主 要 通 过 第 二 种 方 法研 发 太 阳 能 制 冷 空 调 。 每 年 到 达 地 球 表 面 的 太 阳 辐 射 能 为 5.571018M

11、J， 相 当 于 190 万 亿 吨 标 准煤 ， 约 为 目 前 全 世 界 一 次 能 源 消 费 总 量 的 1.56104 倍 。 太 阳 能 取 之 不 尽 ，用 之 不 竭 ， 还 具 有 清 洁 安 全 、 无 需 开 采 和 运 输 等 优 点 。 如 能 利 用 太 阳 能 制 冷 ，无 疑 非 常 有 吸 引 力 。 但 目 前 太 阳 能 制 冷 的 研 究 还 远 不 如 加 热 系 统 。 其 主 要 原因 是 技 术 和 成 本 要 求 太 高 1） 。吸 附 式 制 冷 的 优 点 吻 合 了 当 前 能 源 和 环 境 协 调 发 展 的 总 趋 势 。 固 体

12、 吸 附 式 制冷 可 采 用 太 阳 能 或 余 热 等 低 品 位 热 源 作 为 驱 动 热 源 ， 不 仅 缓 解 电 力 的 紧 张供 应 和 能 源 危 机 ， 而 且 能 有 效 的 利 用 大 量 的 低 品 位 热 源 。 另 外 ， 吸 附 式 制 冷不 采 用 氯 氟 烃 类 制 冷 剂 ， 无 CFCS 问 题 ， 也 无 温 室 效 应 作 用 ， 是 一 种 环 境 友好 型 制 冷 方 式 。 从 20 世 纪 70 年 代 中 期 以 来 ， 吸 附 式 制 冷 受 到 重 视 研 究 不 断深 化 。与 蒸 气 压 缩 式 制 冷 系 统 相 比 ， 吸 附

13、式 制 冷 具 有 结 构 简 单 ， 一 次 性 投 资 少 ， 运行 费 用 低 ， 使 用 寿 命 长 ， 无 噪 音 ， 无 环 境 污 染 ， 能 有 效 利 用 低 品 位 热 源 等 一系 列 优 点 ； 与 吸 收 式 制 冷 系 统 相 比 ， 吸 附 式 制 冷 系 统 不 存 在 结 晶 和 分 馏 问 题 ，且 能 用 于 震 动 ， 倾 颠 或 旋 转 等 场 合 。两 床 连 续 型 吸 附 式 制 冷 系 统 主 要 由 两 部 分 组 成 。 第 一 部 分 包 括 两 个 吸 附 床（ 解 吸 床 和 吸 附 床 ） ， 两 床 的 功 能 相 当 于 传 统

14、 制 冷 中 的 压 缩 机 。 解 吸 态 床 向冷 凝 器 排 放 高 温 高 压 的 制 冷 剂 蒸 气 ， 吸 附 床 则 吸 附 蒸 发 器 中 低 温 低 压 的 蒸 气 ，使 制 冷 剂 蒸 气 在 解 吸 床 中 不 断 蒸 发 制 冷 。 因 此 吸 附 式 制 冷 系 统 设 计 的 核 心 是吸 附 床 ， 它 的 性 能 好 坏 直 接 影 响 了 整 个 系 统 的 功 能 。 第 二 部 分 包 括 冷 凝 器 ，蒸 发 器 及 流 量 调 节 阀 ， 冷 却 水 系 统 和 冷 冻 水 系 统 ， 与 普 通 的 制 冷 系 统 相 类 似 。从 解 吸 态 床

15、解 吸 出 来 的 高 温 高 压 的 制 冷 剂 蒸 气 在 冷 凝 器 中 被 冷 凝 后 ， 经 过 流量 调 节 阀 ， 变 成 低 温 低 压 的 液 体 ， 进 入 蒸 发 器 蒸 发 制 冷 ， 被 蒸 发 的 制 冷 剂 蒸气 重 新 被 吸 附 态 床 吸 收 。系 统 工 作 的 循 环 动 力 由 热 源 提 供 ， 冷 却 器 的 吸 附 热 与 冷 凝 器 的 冷 凝 排 热 向 环境 释 放 或 回 收 利 用 ， 冷 量 从 蒸 发 器 中 输 出 。固 体 吸 附 制 冷 系 统 和 其 它 制 冷 系 统 有 所 区 别 ， 根 据 吸 附 式 制 冷 的 特 点 ， 以些 部 件 在 设 计 时 应 作 特 别 考 虑 ， 如 吸 附 床 的 传 热 传 质 强 化 ， 蒸 发 器 低 蒸 发 压力 下 静 压 对 蒸 发 温 度 的 影 响 等 。