太陽能制冷工作原理及主要工作形式？

 太陽能制冷工作原理及主要工作形式？
    20世紀初,人們談論的話題只是能源,而21世紀初,人們談論的話題則是能源危機。這說明在當今這個高速發展的社會,能源已經成為支撐國家經濟發展的基礎和核心問題。2010年,我國一次能源消費總量超過32億噸標準煤,能源消費總量已經占世界總量的20%,能源消費總量已經超過美國,但經濟總量僅為美國的三分之一左右。其中,我國的石油對外依存度已經超過55%,天然氣也已經超過16%是進口,昨日的煤炭大國在2010年也已經是變成了凈進口國。近年來，由于傳統的制冷空調設備對氟利昂類制冷劑的大量使用，以及對電能的大量消耗成為導致當前環境與能源問題的重要因素。隨著我國能源結構的調整，太陽能、地熱能、生物質能等可再生能源的應用比例不斷提高。因此，研制和發展對臭氧層無損耗、無溫室效應而且可以利用低品位能源作為動力的節能環保型的制冷技術是制冷領域研究的重要課題。
　　1、背景：
　　人類進入21世紀以來，電力、煤炭、石油等不可再生能源頻頻告急，據美國石油業協會估計，地球上尚未開采的原油儲藏量已不足兩萬億桶，可供人類開采時間不超過95年。在2050年到來之前，世界經濟的發展將越來越多地依賴煤炭。其后在2250到2500年之間，煤炭也將消耗殆盡，礦物燃料供應枯竭。
　　同時化石燃料燃燒后造成的排放污染問題日益凸顯，能源問題日益成為制約國際社會發展的瓶頸。太陽能既是一次能源，有是可再生能源，可免費使用，又無需運輸，對環境也沒有污染，具有無可避免的自然優勢。同時，我國幅員遼闊，有著十分豐富的太陽能資源，有2/3以上的地區日照大于2000小時，太陽能資源的理論儲量大每年7000億噸標準煤。
　　2、原理：
　　主要有吸收式、吸附式、冷管式、除濕式、噴射式和光伏等制冷類型
　　(1) 太陽能吸收式制冷：用太陽能集熱器收集太陽能來驅動吸收式制冷系統，利用儲存液態冷劑的相變潛熱來儲存能量，利用其在低壓低溫下氣化而制冷,目前為止示范應用最多的太陽能空調方式。多為溴化鋰—水系統，也有的采用氨—水系統。
　　(2) 太陽能吸附式制冷：將收式制冷相結合的一種蒸發制冷，以太陽能為熱源，采用的工質對通常為活性碳—甲醇、分子篩—水、硅膠—水及氯化鈣一氨等，可利用太陽能集熱器將吸附床加熱后用于脫附制冷劑，通過加熱脫附——冷凝——吸附——蒸發等幾個環節實現制冷。
　　(3) 太陽能除濕空調系統：是一種開放循環的吸附式制冷系統。基本特征是干燥劑除濕和蒸發冷卻，也是一種適合于利用太陽能的空調系統。
　　(4) 太陽能噴射式制冷：通過太陽能集熱器加熱使低沸點工質變為高壓蒸汽，通過噴管時因流出速度高、壓力低，在吸入室周圍吸引蒸發器內生成的低壓蒸汽進入混合室，同時制冷劑任蒸發器中汽化而達到制冷效果。
　　(5)太陽能冷管制冷：這是一種間歇式制冷，主要結構是由太陽能冷管、集熱箱、制冷箱、蓄冷器和冷卻水回路等組成，是一種特殊的吸附式制冷系統
　　{6}太陽能半導體制冷：該系統由太陽能光電轉換器(太陽能電池)、數控匹配器、儲能設備(蓄電池)和半導體制冷裝置四部分組成。太陽能光電轉換器輸出直流電,一部分直接供給半導體制冷裝置進行制冷運行,另一部分則進入儲能設備儲存,以供陰天或晚上使用,保證系統可以全天候正常運行。
　　3、優點：
　　熱源溫度要求低,可以在比較大的熱源溫度波動范圍內工作;活動部件少;對環境無害,環保。吸附式制冷不需氯氟氫類物質，因而對環境不會產生破壞，同時可以節能。
　　4、應用與發展：
　　目前，我國的建筑能耗占社會總能耗25%以上，而在建筑能耗中，空調能耗占到50%以上，并且建筑物空調的需求量呈逐年上升趨勢，給能源、電力和環境帶來很大的壓力，在這種情況下，推廣和發展太陽能空調系統可以節約大量的一次能源并減少能源轉換污染物的排放，符合可持續發展戰略的要求。利用太陽能光熱轉換獲取熱量驅動空調制冷機組，具有良好的季節適應性，太陽輻射越強，系統制冷量越大，與建筑空調負荷變化一致。隨著太陽能集熱技術的不斷發展和常規能源價格的持續上漲，太陽能空調系統的投資將越來越低，系統的性能將越來越好，運行經濟性和環保效益將更加突出，將會有更多的行業在空調制冷系統中推廣利用的太陽能這一取之不盡的免費清潔能源。