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发布时间：2012-11-03 09:53:02 来源：文档文库

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二零一二年六月

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太阳能驱动的高温辐射供冷

太阳能作为一种被广泛使用的最重要的可再生能源之一。除了不断增长的太阳能光伏发电和太阳能热水器，太阳能制冷也被认为是很有价值的，相关研究的进展速度也是很快的。目前的研究主要集中在高温太阳能收集器的技术和冷却技术。而很少考虑到制冷功率的传输过程。本文中高温辐射冷却作为一种替代压缩制冷的方式。将集热器和太阳能制冷结合起来研究。从模拟和理论分析得出的结果显示，高温辐射制冷将会使得传统的太阳能制冷机的效率得到极大的提升。实验结果表明高温辐射冷却的COP（性能指数）提升17%，制冷机的效率提升50%。根据本文的分析，高温辐射制冷是适合用于太阳能制冷系统的。

加热和冷却，在工业，商业领域占有40％-50％的全球能源消费，其中大部分是由化石提供能源，如煤和石油。目前，已经有几种可再生能源技术，如何实际上，他们只是满足2％-3％的总能量的需求，预计从目前的应用雕像。因此，能源形势将显着改善时，可再生能源的应用是强度在加热和冷却领域。在所有重要的新能源，太阳能获得最关心，因为它是节能，环保和随季节有一个强大的同步。尽管太阳能冷却仍然主要是根据调查，有人准备在市场上的大量需求，它作为使用ALTER土生土长的传统能源的情况下世界各地的政府都开始支付更加注意CO2减少，可持续建筑发展和能源安全。

分析表明，太阳能制冷具有很大的潜力，在减少主能源消费时，用于在欧洲南部和在加勒比地区，40％-50％的初级能源可以实现太阳能制冷节能。有几种方法来改变太阳辐射的FI-应受到冷却功率。考虑到技术特征和经济效益，太阳能热驱动冷却系统有望成为“替代证明传统的冷却系统。主要趋势学术研究有关太阳能热驱动冷却ING系统是太阳能驱动的吸收式制冷和太阳能驱动的吸附式制冷。一般来说，有三种太阳能冷却过程中，即太阳能收集热驱动冷却和制冷功率，交通运输。目前，已经有一些调查在太阳能组件的匹配特性冷却系统，以优化系统性能不同地区的天气条件。

然而，太阳能冷却系统的集成技术和建筑需要得到解决之前可以有效地使用太阳能制冷。整合技术包括太阳能集热器的集成和空调终端的融合。目前，太阳能收藏家可以集成到建筑包围等通过应用新技术的屋顶。在纵横空调末端，风机盘管单元（FCU）通常使用的太阳能冷却系统。然而，目前的研究表明，辐射供冷终端有效地使用各种可再生能源造成辐射冷却面板可以很容易地安装在围护结构，它可以直接吸收的热量从任何热源，具有辐射传热。因此可以高温冷却（18℃-20℃）实现。随着不断的热水驱动的温度，“公约”缔约方会议和太阳能制冷系统的制冷功率同时输出温度增加冷藏WA-之三。因此，在太阳能空调系统运行辐射冷却温度的规模可以达到更好的性能。也就是说，有一种内在的匹配ING之间的耦合辐射冷却和太阳能空调空调。此外，辐射供冷终端自己的储热能力，以调节冷却在闭式循环太阳能空调的功率脉动ING系统。应用辐射供冷终端闭式循环太阳能空调系统，冷却ING性能和冷却功率调节改善。

在本文中，太阳辐射冷却系统的耦合机制系统进行分析，以吸附式制冷机一个例子。和高效率太阳能辐射冷却证明比较与风机盘管末端。

1系统的运行机制

空调主要是能量传递的过程中，它的能量消耗来实现传热温带低热源向高温热源，从而更舒适的室内环境从外面不同的创建。在此期间可消耗过程中，能源等多种形式，电气，机械或热的形式。目前，太阳能有几种方法来驱动冷却过程中，太阳能光热驱动冷却，来，因为它有较高的主要研究能源和经济效率。一般来说，在一个太阳热制冷系统，太阳能集热器是用来创建较高的温度热源，而环境或其他资源用于创建一个较低的温度热源。然后，热冷却的几种由这两个热温差驱动来源。常见的热冷却方式包括AB-吸附制冷，吸附式制冷，蒸汽喷射冷却和除湿蒸发冷却等等。针对不同的需求或环境的空调，选择一个特定的热冷却方式。在我们的系统吸附咕咕选择，它使用温差驱动的吸附和脱硅胶 - 水吸附过程，生产冰鲜空调所需的水。当冷却水生产，交通运输过程中仍然需要转移的制冷功率进了房间。在传统的空调系统，空气 - 水换热器通常用来传输之间的循环空气和冷却水的热量，在此过程中，室内空气被冷却。之后，室内空气保持室内去除人体的热量由热舒适通过直接接触传热。除此之外，在重％，年辐射冷却面板通常用于空气推动可再生能源的空调系统。拉迪 - 蚂蚁冷却面板组成，具有较高的线圈或点子热传输速率，并放置在室内表面如天花板，墙壁或地板的房间信封。何时冷水在点子上运行，冷静的表面创建房间，转移不仅通过对流换热，但由它和较高的温度之间的辐射就像人体的表面。常规的FCU和在实验中被用来冷却面板和每根据不同的空调终端可通过切换阀门调查。在冷却面板系统，冷凝水出现在冷却板表面，如果温度冰鲜供水TURE太低。这将使给用户造成的不便和伤害到天花板。因此，应控制上述提供的冷冻水室内空气的露点温度，以避免冷凝。出于这个原因，冷却面板本身不能可用于除湿室内空气和独立除湿机通常引入的冷却系统。相比之下，风机盘管系统不不需要这个，因为它有能力，有蒸气在空气中凝结出院。因此，温度冷水机组水风机盘管系统提供可得多低于室内露点。有几个通常使用的方法，包括液体DES固体干燥剂吸附，制冷剂等等。辐射冷却的合作独立除湿，提高了系统的复杂性和在一定程度上的初始投资成本。然而，与依赖法规相比，调节温度和湿度可避免控制的难度，其中多参数耦合存在于传统的依赖除湿系统温度。此外，它也适合于各种转口能源，从而实现节能。

2 理论计算

2.1 系统建模

太阳能光热驱动冷却系统的建模。作为这一系统的热源，太阳能集热器阵列形成组合成一个单独的太阳能集热器单位串联和并联组合。因为温度高温度的热水为热冷却需要，封闭通常用于型高压水的循环在太阳能集热器阵列，以防止气化这可能会降低系统的性能。太阳能集热器和储热热水箱是间接通过板式换热器相连。有效热增益QSC储热水箱，这是SUP-通过板式换热器由太阳能集热器阵列应用换热器，可以表示如下：

Q

在这里，一个是有效的太阳能集热器面积山坳讲师阵列。我是在太阳辐射强度太阳能集热器表面的方向。热储热水箱介于太阳能集热器和热驱动制冷机。它作为热的存储单元，也是一个缓冲区，为保持整体的稳定运行重要系统。热储热分层热水箱是相当薄弱，在系统运行期间，所以温度均匀假定在水中坦克。

2.2 太阳能冷却之间的匹配分析和高温辐射供冷

根据理论模型，FCU终端和辐射面板终端下静态OP相比储存回随着空调效果：人力热舒适性不仅取决于室内ENVI马虎，但也像人类的其他代谢因素lism水平或服装。由于实际的机制是相当复杂，本文进行了分析只有考虑到手术的温度，使分析清楚，和其他因素被忽略了。 “结果表明，该系统与辐射供冷终端工作中的冷却效果优于与风机盘管系统。在辐射供冷系统，热量传递都通过对流和辐射，使冷却运输加强电源，室内温度较低。正如图1所示，提供了相同的冷水机组水温，手术室内温度3℃-5℃降低辐射冷却操作，COM相比与在风机盘管操作。这表明，在运输制冷功率效率更高应用辐射上限。根据指数由国务院于2006年出版的，它是建议，冷气机应设置为26℃在夏天，我们做了一个调查所需冷水机组水的温度。结果表明，以操作温度保持在26℃，为冷却系统提供冷水，应为20.9℃，而温度为风机盘管系统为14.6

考虑到冷水机组的效率：因为辐射吊顶和风机盘管的运输能力是不同的因此，冷水机组的工作条件不相同。为吸附式制冷机安装在系统，其COP和制冷功率是密切相关的供水温度。随着中折痕，提供冷水机组水温，冷水机组性能显着提高，如所示图图2。据前分析，辐射吊顶操作供水要求是20.9℃，从而COP为0.45，制冷功率为5.0千瓦。而在风机盘管操作，供水需要的是14.6℃，因此，COP为0.35，制冷功率为3.4千瓦。作为一个结果在辐射降温比较，冷水机组的COP制冷功率提高了27％和49％。

关于除湿过程：在逢甲大学，用于制冷剂的除湿方法，空气冷却低于其露点温度低温冷冻水，因此水的一部分空气中所含水汽凝结。然而，这种太阳能除湿方法是不太合适两个驱动的高温辐射供冷系统原因：首先，辐射吊顶内放置房间，如果我们提供低温冷水机面板，会有冷凝水，在天花板上并带来极大的不便;第二，制冷剂通常需要除湿水温7℃左右，这将显着降低冷水机组效率。因此，考虑冷却的特点太阳能制冷，独立的天花板和性能除湿的要求。系统性能显示和无独立抽湿机表1。对于典型的室外参数空气在上海的空调设计，没有除湿，手术室内温度;可调节到24.2℃，这是一个舒适的足够被接受。然而，在相对湿度比室内空气是高达72％，这是太难受了人住宿。此外，冷凝水在天花板上，并带来极大的不便。后独立的制冷除湿机介绍，门的温度和相对湿度比，既满足舒适性的要求，TURE是23.2℃，相对湿度比为58％。与独立除湿的存在，在由太阳能提供的制冷功率为3.4千瓦，这是一个略低于条件，没有独立的加湿。这是因为除湿单元还需要一个小部分室内显热负荷其除湿过程中。制冷功率提供独立除湿单位是1.3千瓦，其中大部分是用于除湿，因为空气已经预冷水冷却发电机之前一直除湿，太阳能制冷。因此，高品质的电能消耗的用于潜热，低质量的热太阳能咕咕产生的能量被用于明智热，因此能源使用的分类原则实现。

3 实验分析

3.1 试验步骤

实验分析实验系统主要由太阳能电池集热器阵列，储热，热水箱，吸附TION冷水机组，冷却面板，清新的空气除湿框，和其他相应的配套部件。系统温度设置如图3所示。在这里，太阳能集热器阵列是96中号2，这是形成组合成一个单独的太阳能集热器单位串联和并联组合。山坳内的太阳能讲师阵列，压力是4杆，以及相应的水的气化温度约140℃。被 - 两侧，真空集热管的热泄漏低，所以集热器阵列可以运行在一个相对高的效率提供70℃-90℃的热水的广告时吸附式制冷机。实验中所用的热驱动制冷机系统是硅胶 - 水吸附式制冷机。这种制冷机有两个相对独立的吸附 - 脱附真空室和一个热的PIP真空室。通过开关阀门，热水和冷却水提供两个吸附 - 解吸室转，所以整个冷水机组可连续工作。这吸附式制冷机本身不耗电。

在操作过程中，所以它匹配以及太阳能电池EN-能量。辐射供冷实验中所用的终端系统温度是冷却的天花板，在这3组毛细管附着在天花板下的并行权利。每毛细血管是2米长，直径3.35毫米，0.5毫米;在壁厚，距离是10毫米。适用于自动控制和数据采集这个系统。监测数据包括温度和太阳辐射强度。温度传感器A级Pt1000电阻温度传感器。在温度传感器被放置在太阳能集热器，热吸附式制冷机组，储罐，和其他主要系统组件以及室内和室外。和太阳能辐射强度与总辐射表收集灵敏度为9.814，响应时间不到30秒。被放置在表面上的总辐射表太阳能集热器获得的太阳辐射强度收藏家的正常角度。在夏天，集热器吸收太阳能并储存在储热水箱。当水储热水箱中的温度达到重quired驱动的吸附式制冷机的温度，热水注入冷水机组，然后冷却水产生。通过阀门切换，两种操作模式，可以实现：辐射供冷和风机盘管冷却。在辐射冷却方式，冷却水供应主要分为冷却吊顶与一个小房间，一部分被注入新鲜的空气除湿机空气预冷。在风机盘管冷却方式，所有的冰鲜水提供给室内风机盘管，冷却y在同一室内空气