适用于太阳能空调系统的中温直通式真空管太阳能集热器
摘 要：介绍了我国太阳能空调系统的发展应用现状，指出系统投资过高是阻碍其推广发展的主要原因。提出一种可以高效集热，正常工作出水温度可达100℃以上的中温直通式太阳能集热器，并对其性能特点和在工程中的应用进行了分析，表明该类型太阳能集热器与目前市场上通用的溴化锂吸收式制冷设备结合组成太阳能空调系统，可以提高系统的制冷性能并大幅降低系统投资，有利于推动太阳能空调系统的发展。
关键词：太阳能空调 中温直通 真空管 集热器
1、太阳能空调系统应用现状
国内外在太阳能制冷空调方面进行了长期大量的研究，实施了各种太阳能制和溴化锂吸收式两种类型，前者制冷功率一般比较小，适用于小型的制冷系统，后者制冷功率相对较大，适用于较大面积建筑的中央空调系统[1]。目前，常规能源统中，太阳能吸收式空调系统的研究示范项目也大部分采用热水型溴化锂吸收式制冷机。
驱动溴化锂吸收式制冷机的热媒水温度越高，其COP值也越大，能源利用效率也就越高。热媒温度60℃时， COP约0.40，热媒温度90℃时， COP约0.70，热媒温度120℃时， COP可达1.10以上，目前市场上常用的热水型单效溴化锂吸收式制冷机设计最低热媒水温度都在88℃以上。与之矛盾的是太阳能集热系统在工作温度越低时集热效率越高，市场上常见的几种太阳能集热器经济工作温度都在90℃以内。
目前已经实施的溴化锂吸收式太阳能空调示范项目一般采用两种方式解决该问题。一种是采用热媒水温度要求较低的制冷机组配合性能相对较高的太阳能集热系统，如北京太阳能研究所“九五”期间实施的山东乳山100kW太阳能空调示范项目，太阳能集热系统采用450m2热管真空管太阳能集热器，制冷机组热媒水温度88℃，COP可以达到0.7左右；另一种是重新设计低温型的溴化锂吸收式制冷 1www.zh驱动的热水型溴化锂吸收式制冷机产品规格众多，广泛应用于各种建筑的空调系ulong冷空调示范工程。适合于建筑太阳能空调系统应用的制冷机主要有氨一水吸收式.co
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机，如广州能源研究所“九五”期间在广东江门实施的100kW太阳能空调示范项目[3] [4]和“十五”期间在北京大兴实施的300kW太阳能空调示范项目，这两个项目均采用广州能源所研制的两级吸收式溴化锂制冷机，前者采用平板太阳能集热器，后者采用热管真空管和U型管真空管集热器，驱动制冷机的热媒温度要求65-75℃，在60℃的情况下，仍能比较稳定地运行,热水的利用温差12-24℃,在这种工况下，太阳能集热器具有比较高集热效率。前一种方式由于受当时太阳能集热器技术的限制，制冷机和集热器为了互相适应，工作在比较不利的工况下，集热器面积和制冷机功率都相对较大，系统投资也比较高，后一种方式，虽然集热器和制冷机的效率都比较高，但制冷机为专用设备，不能利用现有定型产品，设备成本大幅增加，使系统投资居高不下，加大了太阳能空调系统的市场推广难度。 综上所述，只有尽量利用市场上通用的定型的太阳能制冷机产品，改善太阳能集热器性能，减少太阳能集热器系统的投资，才能使太阳能空调系统投资控制在一个用户可以接受的范围之内，使太阳能空调技术得以更广泛的应用。
2、中温直通式真空管太阳能集热器介绍
中温直通式真空管太阳能集热器是北京欧科能太阳能技术公司专门针对中高温热水应用场合而开发的新型太阳能集热器产品，它突破了目前常用的几种太阳能集热器产品工作温度的局限性，集热器空晒温度可达300-350℃，正常工作温度100-180℃，集热效率保持在50%以上。将若干中温直通式真空管太阳能集热器模暖、工业用热以及海水淡化等各种中高温热水应用场所。特别是在太阳能空调应用领域，采用普通的热水型单效溴化锂吸收式制冷机，以中温直通式真空管太阳能集热器提供100℃以上的热水驱动制冷机组，机组的制冷能力将大幅度增加，COP维持在相对较高的状态，同时，整个空调系统的设备投资也将显著减少。
中温直通式真空管太阳能集热器主要由中温直通式太阳能真空集热管、联集管和保温集热盒组成，中温直通式太阳能真空集热管是组成集热器的核心元件，本产品利用了多个国内外专利技术，真空管直径100mm、长度4000mm，采用紫铜管金属流道和德国进口高热导率传热铜带，高性能的选择性吸收涂层使太阳光谱吸收率≥95%，发射率＜5%，本集热管产品在高温工况下工作，性能稳定，效率较 ww块组合为太阳能集热场，可以源源不断的提供100℃以上的热水，适用于空调、采w.zhulo2ng.co
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其它集热器产品大幅提高。中温直通式真空管太阳能集热器可承压10kgf/cm2以上，可以组合为各种规模的太阳能集热场。
3、中温直通式太阳能集热器在太阳能空调系统中的应用简析
以远大DDH系列单效热水型溴化锂吸收式制冷机为例。该产品额定热源水出口/入口温度:88℃/98℃, 额定冷水出口/入口温度: 7℃/12℃ 或7℃/14℃，额定冷却水出口/入口温度:37℃/30℃，负荷调节范围:5～115% ，制冷额定负荷COP值:0.75。在冷却水和冷水温度一定的情况下，提高热源水进水温度至105℃，制冷机的制冷能力将达到额定制冷能力的115%，如热源水进水温度降低至95℃，制冷机的制冷能力将降低到额定制冷能力的80%左右。由此可见，采用中温直通式真空管太阳能集热器组成集热场作为太阳能空调系统的热源，对太阳能空调系统的运行性能有了本质的提高，同时可以减少制冷设备和太阳能集热器的投资。 如某中央空调工程，设计冷负荷为150kW，太阳能集热系统如果采用中温直通式太阳能集热器，则制冷设备选用一台DDH15型溴化锂吸收式制冷机，机组额定制冷能力151kW。太阳能供回水温度按设备额定热源水温度98℃/98℃，制冷COP值按0.75，在此工况下，太阳能集热效率按50%计算，则本项目约需安装450m2的太阳能集热器，共需中温直通式太阳能真空集热管900支。同样的空调冷负荷，如果采用热管真空管或U型管真空管太阳能集热器，则最高只能供应90℃的热源水，集热器效率在30—40%，制冷机的型号要加大到DDH20（机组额定工况制冷能类型的集热器价格相差不多，所以后者的系统投资要远高于前者。
中温直通式太阳能集热器应用于太阳能空调系统，夏天可以产生热水驱动吸收式制冷机高效制冷，冬天可以作为采暖热源，并且全年供应生活热水。相对于使用常规能源的空调、采暖及生活热水系统而言，系统增加了太阳能集热系统的投资，同时减少了采暖和热水加热设备及燃料输送储存系统的投资。采用中温直通式太阳能集热器，可以进一步缩小两者之间投资的差距，缩短投资回收年限，充分体现太阳能空调系统的节能环保效益。
ww力209kW），为满足系统空调符合需求，约需要安装700m2的太阳能集热器。两种w.zhulo3ng.co
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4、太阳能空调系统的发展前景
目前，我国的建筑能耗占社会总能耗25%以上，而在建筑能耗中，空调能耗占到50%以上[5]，并且建筑物空调的需求量呈逐年上升趋势，给能源、电力和环境带来很大的压力，在这种情况下，推广和发展太阳能空调系统可以节约大量的一次能源并减少能源转换污染物的排放，符合可持续发展战略的要求。利用太阳能光热转换获取热量驱动空调制冷机组，具有良好的季节适应性，太阳辐射越强，系统制冷量越大，与建筑空调负荷变化一致。太阳能空调系统除了夏季制冷空调外，冬季可以直接供热，其他季节还可以供应生活热水，一套系统实现多种功能，利用率高，系统的运行费用极低，是一种实用的新能源利用技术。中温直通式真空管集热器等新的太阳能集热产品的出现，使太阳能空调系统的系统投资将逐渐接近常规能源空调系统，随着太阳能集热技术的不断发展和常规能源价格的持续上涨，太阳能空调系统的投资将越来越低，系统性能将越来越好，运行经济性和环保效益将更加突出，将会有更多的建筑在空调制冷系统中推广利用的太阳能这一取之不尽的免费清洁能源。
参考文献：
1. 罗运俊，何梓年，王长贵编著.太阳能利用技术，北京：化学工业出版社，2005
2. 何梓年.太阳能吸收式空调及供热综合系统，太阳能，2000年第2期 20卷）第3期
4. 周晓波，奥运新能源示范建筑，太阳能，2004年第4期，
5. 王荣光，深天行编著.可再生能源利用与建筑节能，北京：机械工业出版社，2004
ww 3. 李戬洪，马伟斌.100kW太阳能制冷空调系统，太阳能学报，1999年（第w.zh4ulong.co
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适用于太阳能空调系统的中温直通式真空管太阳能集热器
摘 要：介绍了我国太阳能空调系统的发展应用现状，指出系统投资过高是阻碍其推广发展的主要原因。提出一种可以高效集热，正常工作出水温度可达100℃以上的中温直通式太阳能集热器，并对其性能特点和在工程中的应用进行了分析，表明该类型太阳能集热器与目前市场上通用的溴化锂吸收式制冷设备结合组成太阳能空调系统，可以提高系统的制冷性能并大幅降低系统投资，有利于推动太阳能空调系统的发展。
关键词：太阳能空调 中温直通 真空管 集热器
1、太阳能空调系统应用现状
国内外在太阳能制冷空调方面进行了长期大量的研究，实施了各种太阳能制和溴化锂吸收式两种类型，前者制冷功率一般比较小，适用于小型的制冷系统，后者制冷功率相对较大，适用于较大面积建筑的中央空调系统[1]。目前，常规能源统中，太阳能吸收式空调系统的研究示范项目也大部分采用热水型溴化锂吸收式制冷机。
驱动溴化锂吸收式制冷机的热媒水温度越高，其COP值也越大，能源利用效率也就越高。热媒温度60℃时， COP约0.40，热媒温度90℃时， COP约0.70，热媒温度120℃时， COP可达1.10以上，目前市场上常用的热水型单效溴化锂吸收式制冷机设计最低热媒水温度都在88℃以上。与之矛盾的是太阳能集热系统在工作温度越低时集热效率越高，市场上常见的几种太阳能集热器经济工作温度都在90℃以内。
目前已经实施的溴化锂吸收式太阳能空调示范项目一般采用两种方式解决该问题。一种是采用热媒水温度要求较低的制冷机组配合性能相对较高的太阳能集热系统，如北京太阳能研究所“九五”期间实施的山东乳山100kW太阳能空调示范项目，太阳能集热系统采用450m2热管真空管太阳能集热器，制冷机组热媒水温度88℃，COP可以达到0.7左右；另一种是重新设计低温型的溴化锂吸收式制冷 1www.zh驱动的热水型溴化锂吸收式制冷机产品规格众多，广泛应用于各种建筑的空调系ulong冷空调示范工程。适合于建筑太阳能空调系统应用的制冷机主要有氨一水吸收式.co
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机，如广州能源研究所“九五”期间在广东江门实施的100kW太阳能空调示范项目[3] [4]和“十五”期间在北京大兴实施的300kW太阳能空调示范项目，这两个项目均采用广州能源所研制的两级吸收式溴化锂制冷机，前者采用平板太阳能集热器，后者采用热管真空管和U型管真空管集热器，驱动制冷机的热媒温度要求65-75℃，在60℃的情况下，仍能比较稳定地运行,热水的利用温差12-24℃,在这种工况下，太阳能集热器具有比较高集热效率。前一种方式由于受当时太阳能集热器技术的限制，制冷机和集热器为了互相适应，工作在比较不利的工况下，集热器面积和制冷机功率都相对较大，系统投资也比较高，后一种方式，虽然集热器和制冷机的效率都比较高，但制冷机为专用设备，不能利用现有定型产品，设备成本大幅增加，使系统投资居高不下，加大了太阳能空调系统的市场推广难度。 综上所述，只有尽量利用市场上通用的定型的太阳能制冷机产品，改善太阳能集热器性能，减少太阳能集热器系统的投资，才能使太阳能空调系统投资控制在一个用户可以接受的范围之内，使太阳能空调技术得以更广泛的应用。
2、中温直通式真空管太阳能集热器介绍
中温直通式真空管太阳能集热器是北京欧科能太阳能技术公司专门针对中高温热水应用场合而开发的新型太阳能集热器产品，它突破了目前常用的几种太阳能集热器产品工作温度的局限性，集热器空晒温度可达300-350℃，正常工作温度100-180℃，集热效率保持在50%以上。将若干中温直通式真空管太阳能集热器模暖、工业用热以及海水淡化等各种中高温热水应用场所。特别是在太阳能空调应用领域，采用普通的热水型单效溴化锂吸收式制冷机，以中温直通式真空管太阳能集热器提供100℃以上的热水驱动制冷机组，机组的制冷能力将大幅度增加，COP维持在相对较高的状态，同时，整个空调系统的设备投资也将显著减少。
中温直通式真空管太阳能集热器主要由中温直通式太阳能真空集热管、联集管和保温集热盒组成，中温直通式太阳能真空集热管是组成集热器的核心元件，本产品利用了多个国内外专利技术，真空管直径100mm、长度4000mm，采用紫铜管金属流道和德国进口高热导率传热铜带，高性能的选择性吸收涂层使太阳光谱吸收率≥95%，发射率＜5%，本集热管产品在高温工况下工作，性能稳定，效率较 ww块组合为太阳能集热场，可以源源不断的提供100℃以上的热水，适用于空调、采w.zhulo2ng.co
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其它集热器产品大幅提高。中温直通式真空管太阳能集热器可承压10kgf/cm2以上，可以组合为各种规模的太阳能集热场。
3、中温直通式太阳能集热器在太阳能空调系统中的应用简析
以远大DDH系列单效热水型溴化锂吸收式制冷机为例。该产品额定热源水出口/入口温度:88℃/98℃, 额定冷水出口/入口温度: 7℃/12℃ 或7℃/14℃，额定冷却水出口/入口温度:37℃/30℃，负荷调节范围:5～115% ，制冷额定负荷COP值:0.75。在冷却水和冷水温度一定的情况下，提高热源水进水温度至105℃，制冷机的制冷能力将达到额定制冷能力的115%，如热源水进水温度降低至95℃，制冷机的制冷能力将降低到额定制冷能力的80%左右。由此可见，采用中温直通式真空管太阳能集热器组成集热场作为太阳能空调系统的热源，对太阳能空调系统的运行性能有了本质的提高，同时可以减少制冷设备和太阳能集热器的投资。 如某中央空调工程，设计冷负荷为150kW，太阳能集热系统如果采用中温直通式太阳能集热器，则制冷设备选用一台DDH15型溴化锂吸收式制冷机，机组额定制冷能力151kW。太阳能供回水温度按设备额定热源水温度98℃/98℃，制冷COP值按0.75，在此工况下，太阳能集热效率按50%计算，则本项目约需安装450m2的太阳能集热器，共需中温直通式太阳能真空集热管900支。同样的空调冷负荷，如果采用热管真空管或U型管真空管太阳能集热器，则最高只能供应90℃的热源水，集热器效率在30—40%，制冷机的型号要加大到DDH20（机组额定工况制冷能类型的集热器价格相差不多，所以后者的系统投资要远高于前者。
中温直通式太阳能集热器应用于太阳能空调系统，夏天可以产生热水驱动吸收式制冷机高效制冷，冬天可以作为采暖热源，并且全年供应生活热水。相对于使用常规能源的空调、采暖及生活热水系统而言，系统增加了太阳能集热系统的投资，同时减少了采暖和热水加热设备及燃料输送储存系统的投资。采用中温直通式太阳能集热器，可以进一步缩小两者之间投资的差距，缩短投资回收年限，充分体现太阳能空调系统的节能环保效益。
ww力209kW），为满足系统空调符合需求，约需要安装700m2的太阳能集热器。两种w.zhulo3ng.co
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4、太阳能空调系统的发展前景
目前，我国的建筑能耗占社会总能耗25%以上，而在建筑能耗中，空调能耗占到50%以上[5]，并且建筑物空调的需求量呈逐年上升趋势，给能源、电力和环境带来很大的压力，在这种情况下，推广和发展太阳能空调系统可以节约大量的一次能源并减少能源转换污染物的排放，符合可持续发展战略的要求。利用太阳能光热转换获取热量驱动空调制冷机组，具有良好的季节适应性，太阳辐射越强，系统制冷量越大，与建筑空调负荷变化一致。太阳能空调系统除了夏季制冷空调外，冬季可以直接供热，其他季节还可以供应生活热水，一套系统实现多种功能，利用率高，系统的运行费用极低，是一种实用的新能源利用技术。中温直通式真空管集热器等新的太阳能集热产品的出现，使太阳能空调系统的系统投资将逐渐接近常规能源空调系统，随着太阳能集热技术的不断发展和常规能源价格的持续上涨，太阳能空调系统的投资将越来越低，系统性能将越来越好，运行经济性和环保效益将更加突出，将会有更多的建筑在空调制冷系统中推广利用的太阳能这一取之不尽的免费清洁能源。
参考文献：
1. 罗运俊，何梓年，王长贵编著.太阳能利用技术，北京：化学工业出版社，2005
2. 何梓年.太阳能吸收式空调及供热综合系统，太阳能，2000年第2期 20卷）第3期
4. 周晓波，奥运新能源示范建筑，太阳能，2004年第4期，
5. 王荣光，深天行编著.可再生能源利用与建筑节能，北京：机械工业出版社，2004
ww 3. 李戬洪，马伟斌.100kW太阳能制冷空调系统，太阳能学报，1999年（第w.zh4ulong.co
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