當前太陽能空調技術應用現狀及趨勢分析

    溫室效應的加劇，生活水平的提高，人類對空調的需求急劇上升。以中國為例，空調需求量從1997年的550萬臺增長到了1998年的660萬臺，1999年的需求達到了900萬臺。普通空調發展很快，但耗電大、熱島效應嚴重，太陽能空調雖然發展慢，但它以不需電能、節約能源、沒有污染、工作壽命長等優點引起世界學者的重視。

    一、太陽能空調技術的發展

    70年代后期，世界各國對太陽能利用的研究蓬勃發展，太陽能空調技術也隨之出現。人們發現太陽能空調的應用比較合理：當太陽輻射越強，天氣越熱的時候，太陽能空調的負荷越大，制冷效果z*好。因而太陽能空調技術也引起了世界學者的廣泛注意。不少科研機構、高等院校和企業紛紛投入人力和物力研制太陽能制冷（空調〕機，其中多數是小型的吸收式制冷試驗樣機。

    在國外，佛羅里達大學的法伯教授就著手于這方面的研究，并投入了實際運行，他采用氨吸收式制冷機，冷卻水為21℃的井水，據認為制冷系數有0.45左右。日本也報道了他們研制的太陽能供冷系統，該系統由面積32.2平方米的平板集熱器，7kW的溴化鋰制冷機和2.5立方米的儲熱水罐組成。數據表明，該系統可提供冬天供熱所需的全部能量和夏天典型日內為驅動吸收式制冷機所需的能量的70%。沙特阿拉伯建設了平板集熱器的太陽能空調，采用溴化鋰制冷機進行制冷，并公開了其性能。

    在國內，天津大學1975年研制的連續式氨一水吸收式太陽能制冰機，日產冰量可達5.4kg。北京師范學院（現s*都師范學院等）1977年研制成功1.5m2平板型間歇式太陽能制冰機，每天可制冰6.8-8kg；1979年又研制出8m2平板型自動跟蹤連續式太陽能冷藏柜。華中工學院（現華中理工大學）研制了采光面積為1.5m2，冰箱容積為70升，以氨一水為工質對的小型太陽能制冷裝置，可維持冰箱0℃10小時左右。香港大學完成了太陽能吸收式空調設計、運行和在香港氣候條件下的性能數據。另外，上海交通大學制冷與低溫工程研究所在太陽能制冷方面作了大量的工作，并且提出了一種太陽能供熱與制冷聯合循環的復合機裝置。1987年，中國科學院廣州能源研究所與香港理工學院合作在深圳建成了一套科研與實用相結合的示范性太陽能空調與熱水綜合系統，集熱面積共120m2，制冷能力14kw，1998年1月，中科院廣州能源研究所研制成功了實用型太陽能空調熱水系統，在廣州江門市投入運行。其中，制冷用熱水溫度65℃-75℃，生活勢水溫度55℃-60℃，采用500平方米高效率平板集熱器，一臺100kW兩級吸收式制冷機可滿足超過600平方米的空調負荷

    隨著太陽能制冷空調關鍵技術的成熟，特別在太陽能集熱器和制冷機方面取得了迅猛發展，太陽能空調也得到了快速發展。九十年代真空管集熱器和溴化鋰吸收式制冷機大量地進入了市場。真空管集熱器的熱水溫度夏季都在85℃以上，完全能夠滿足太陽能空調的需要。中國科學院廣州能源研究所研制的低溫熱水型兩級吸收式制冷機，熱源溫度只需60℃以上，特別適合于在太陽能空調中使用。國內不少廠家也開始生產太陽能空調，例如上海中天生產小型太陽能空調，廣州能源、煙臺福山等生產大型太陽能空調都具有比較成熟的經驗。

    二、當前太陽能空調的技術特點

    現在太陽能空調的實現方式主要有兩種，一是先實現光-電轉換，再用電力驅動常規壓縮式制冷機進行制冷；這種實現方式原理簡單、容易實現，但成本高。

    象青島海爾就生產過這種太陽能冰箱和空調。二是利用太陽的熱能驅動進行制冷，這種制冷方式技術要求高，但成本低、無噪音、無污染。現采用的主要是這種方式。這種方式的太陽能空調一般又可分為吸收式和吸附式兩種。
     吸收式制冷技術是利用吸收劑的吸收和蒸發特性進行制冷的技術，根據吸收劑的不同，分為氨-水吸收式制冷和溴化鋰-水吸收式制冷兩種。它以太陽能集熱器收集太陽能產生熱水或熱空氣，再用太陽能熱水或熱空氣代替鍋爐熱水輸入制冷機中制冷。由于造價、工藝、效率等方面的原因，這種制冷機不宜做得太小。所以，采用這種技術的太陽能空調系統一般適用于中央空調，系統需要有一定的規模。