浅谈太阳能吸收式、吸附式制冷空调的应用

何军贤

【摘 要】随着社会的发展和科技的进步，我们已经将“冬天吃冷饮，夏天吃火锅”的这一曾经的“怪习”变得习以为常。而这一现象出现的根本原因也就是因为它的出现——空调，它的存在使我们将改变温度这一行为变为可能，它也逐渐成为我们日常生活中必不可少的家用电器了。不过，也正是因为空调的大量使用，我们的生态环境开始渐渐发生了变化。氟利昂事件、臭氧层空洞的出现和全球变暖问题使我们开始注意能源结构问题，开始研究利用可再生能源使空调运行和使用。本篇文章主要谈谈关于太阳能吸收式、吸附式制冷空调的工作原理和应用。

【关键词】太阳能；制冷空调；太阳能应用

0 前言

制冷空调所使用的能源一直是我们科技研发人员所关心的重点问题，也是我们每天工作的重心所在。如何利用更绿色更清洁的能源，如何将能源的利用效率提高，如何让更多的人更方便快捷的使用制冷空调一直是我们思考的重点问题。而太阳能作为能源使用范围最广、能源储备最丰富的绿色可再生能源，取之不尽，用之不竭，它在制冷空调方面的应用也是十分广泛的。所以，在我们的不懈努力之下，我们研制出了太阳能吸收式制冷空调和太阳能吸附式制冷空调两种产品。本文是我们对这两项产品的基本工作原理和应用的介绍。

1 太阳能吸收式、吸附式制冷空调的工作原理

1.1 太阳能及其应用范围简介

太阳能，是指太阳的热辐射能，主要表现就是常说的太阳光线。太阳能在现代社会中一般用作发电或者为热水器提供能源。在现在的世界大环境下，化石燃料的储备日趋减少，太阳能已成为人类使用能源的重要组成部分，并不断得到发展。常见的太阳能的利用有光热转换和光电转换两种方式，其中太阳能发电是一种新兴的可再生能源。太阳能发电广泛用于太阳能路灯、太阳能杀虫灯、太阳能便携式系统，太阳能移动电源，太阳能应用产品，通讯电源，太阳能灯具，太阳能建筑等领域，极大的方便了我们的日常生活和生产应用。另外，太阳能在制冷领域也有很大的应用范围和应用价值。

1.2 太阳能吸收式制冷空调的工作原理

吸收式太阳能使用方式主要是基于某些具有特殊性质的工质对太阳能的吸收和释放原理，把太阳能转化为热能而驱动吸收式系统进行制冷工作，常见的工质为溴化锂-水吸收式制冷。不同于传统的吸收式制冷系统，主要分为单效吸收式制冷和两级吸收式制冷。单效制冷系统因为制冷效率过低和热源可利用的温差过小而降低了系统的整体性能。两级吸收制冷则大大提高了热源的可利用温差，整体提高了空调制冷系统的性能。

现在吸收式太阳能制冷空调主要分为降压吸收式制冷空调系统和混合式制冷空调两种类型，而这两种制冷空调的工作过程中同时涉及到了LiBr溶液。LiBr溶液是我们所常见的制冷工质，也是吸收式太阳能制冷空调的关键组成部分。我们主要通过LiBr溶液来将太阳能在空调系统中进行吸收进而使用。在吸收式太阳能制冷空调的运行过程中，LiBr溶液需要释放冷剂水蒸气并将其冷凝为冷剂水。然后冷剂水要在蒸发器中进行蒸发过程从而达到制冷的效应。吸收式制冷系统的运行主要就在与LiBr溶液在发生器、冷凝器、蒸发器中的各项变化，也取决于LiBr溶液在封闭容器中的压力与它自身的浓度和温度，这三者相互联系又相互制约，任何一项的反常都会导致太阳能制冷工作的故障及无法运行。

1.3 太阳能吸附式制冷空调的工作原理

太阳能吸附技术的研究开始于二十世纪六七十年代的国外，主要是基于固体吸附剂对制冷剂的吸附和解析原理来制冷，把太阳能转化为热能而驱动吸附式系统来进行制冷工作。这种吸附式太阳能制冷空调主要包括脱附和吸附两个方面。在我们日常生活中，常见的吸附剂-制冷剂工质对有沸石-水、氯化钙-氨、活性炭-甲醇等。吸附式制冷技术主要是通过低品位热源的采集和利用来达到制冷的目的。它通过低品位热源温度较低和热源温度不稳定这两大特点来对太阳能进行转化和使用从而使空调达到制冷的目的。这种低品位热源的采集和使用可以充分的减少电力的耗损以及降低系统操作的费用，即节约能源，缓解能源危机又降低了人们对太阳能制冷空调的投入，更容易将吸附式太阳能制冷空调推向市场，占据更大的市场份额。

2 太阳能吸收式、吸附式制冷空调的优点及局限性

2.1 太阳能吸收式、吸附式制冷空调的优点

太阳能制冷空调虽在前期投入较多，高于传统的普通空调的投入，但是在我们的后期使用过程中，就可以发现这类太阳能制冷空调的运行费用远远低于普通空调的运行费用。而且，无论是吸附式太阳能制冷空调还是吸收式太阳能制冷空调都是对我们日常经济资源和能源资源的节约。所以从长远的角度来看，太阳能制冷空调更应该被我们的选择也更适合我们的日常工作。吸收式太阳能制冷空调和吸附式太阳能制冷空调的季节适应性是它自身最大的优势，而这种集夏季制冷、冬季采暖及其他季节供应热水为一体的综合性空调是我们科学技术发展的优秀成果，也是我们人类文明的重要体现。

另外，太阳能吸收式、吸附式制冷空调极大的抢占了传统制冷空调的市场份额，也在某种程度上降低了氟利昂产品的出产和使用，避免了臭氧层空洞的继续扩大，减缓了全球变暖的进程，对世界环境作出了巨大的贡献。这种太阳能源的使用与利用是我们科学技术进步的体现，也是我们能源结构改革转化的重要历程。这种对太阳能资源使用范围的扩展不仅会减少化石燃料的使用，也会增加人们使用可再生能源的信心和坚定性，这对我们人类社会的发展具有划时代的意义。

2.2 太阳能吸收式、吸附式制冷空调的局限性

任何事物都有它自身的局限性，不可避免的，无论是吸收式太阳能制冷空调还是吸附式太阳能制冷空调也都具有它们自身的局限性。首先，太阳能制冷空调对安装人员的素质和能力的都有极高的要求。在吸收式和吸附式太阳能制冷空调的安装过程中即涉及太阳高度角的计算，又涉及所在地区的阳光直射时间和阴雨天气的统计，这都极高的要求了安装人员的素质和能力。也正是因为如太阳直射日期和阴雨天气这样诸多自然环境因素的限制，使得太阳能制冷空调的推广收到了极大的限制。另外，在我们对太阳能资源的利用过程中，太阳能资源的利用率始终处于一个中等偏下的水平，太阳能在制冷空调方面的应用远不如它在发电方面的应用，这也是太阳能制冷空调的局限性之一。还有就是，在太阳能制冷空调中，工质的选择和使用具有极大的限制性，我们始终不能找到既合适又便宜利用率又高的工质，这也就导致了太阳能制冷空调的高价，也是我们难以推广这类环保型空调的主要原因之一。所以，如何更加充分和更加有效的利用太阳能资源是我们急需解决的首要问题。

3 结语

吸收式太阳能制冷空调和吸附式太阳能制冷空调这两种太阳能空调的研制基本进入尾声，它们的应用范围和使用市场也基本确定了。虽然吸收式和吸附式太阳能空调都存在着其不可避免的缺点和局限性，但是可以肯定的是，它们的研制与研发对我们的日常生活和制冷空调市场作出了不可替代的重要贡献。另外，不可忽视的，无论是吸附式还是吸收式太阳能制冷空调，都是对我们太阳能的使用范围的拓展。这是我们社会在能源结构拓展和使用方面的极大进步，也是我们转变能源结构过程中的重要组成部分。希望本文的分析可以对太阳能制冷空调的继续研发作出贡献。

【参考文献】

[1]付志粉.太阳能吸收式、吸附式制冷空调的应用[J].科技信息，2007，34：77+82.

[2]谭军毅，姚莉，卢挺浩，余国保.吸收式太阳能制冷空调系统的性能分析[J].可再生能源，2012，30（10）：22-25.

[责任编辑：李书培]