【正文】 水溫度低，換熱溫差大，所以更適合太陽(yáng)能的利用，也有助于提高太陽(yáng)能系統(tǒng)的效率。陳光明等人又提出了采用熱變器原理的單效單級(jí)循環(huán)[7]。 太陽(yáng)能吸附式制冷吸附式制冷依靠固體吸附劑在白天吸收太陽(yáng)能解吸，晚上則吸附制冷。吸附式制冷機(jī)由吸附床、冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器、儲(chǔ)液器等構(gòu)成。吸附劑和與其配合的吸附質(zhì)一起形成吸附式制冷工質(zhì)對(duì)。常用的吸附工質(zhì)對(duì)主要有：活性炭甲醇、沸石水、硅膠水、金屬氫化物氫（物理吸附）和氯化鈣氨、氯化鍶氨（化學(xué)吸附）等，目前應(yīng)用較多的是前兩種。根據(jù)吸附劑和吸附質(zhì)之間作用關(guān)系的不同，吸附式制冷可分為物理吸附和化學(xué)吸附。吸附式制冷循環(huán)的基本循環(huán)過(guò)程是利用太陽(yáng)能或者其他熱源，使吸附劑和吸附質(zhì)形成的混合物（或絡(luò)合物）在吸附器中發(fā)生解吸，放出高溫高壓的制冷劑蒸氣進(jìn)入冷凝器，冷凝出來(lái)的制冷劑液體通過(guò)節(jié)流閥進(jìn)入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器中吸收熱量蒸發(fā)，隨后蒸發(fā)出來(lái)的制冷劑蒸氣進(jìn)入吸附發(fā)生器，被吸附后形成新的混合物（或絡(luò)合物），完成一次吸附制冷循環(huán)過(guò)程。圖3 太陽(yáng)能?chē)娚涫街评浠驹韴D冷凝器泵蒸發(fā)器節(jié)流閥泵泵蓄熱器噴射器太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)的吸附式制冷循環(huán)有兩種基本類(lèi)型：一種是利用晝夜交替實(shí)現(xiàn)自然循環(huán)的間歇式制冷循環(huán)；另一種是多個(gè)吸附床交替進(jìn)行吸附和脫附，并有熱量在吸附床之間發(fā)生交換的連續(xù)性回?zé)崾窖h(huán)系統(tǒng)。最近，也有人在研究熱波型和對(duì)流熱波型吸附式制冷，在熱波循環(huán)中[8,9]，吸附床能被看作由一系列能獨(dú)立進(jìn)行熱交換的小吸附床組成，兩個(gè)吸附床反向運(yùn)行，各自只有一小部分進(jìn)行熱交換，另一部分保持其溫度，這樣就有效減少了熱損失，提高了COP值?！?。太陽(yáng)能?chē)娚涫街评湎到y(tǒng)的原理如圖3所示，整個(gè)制冷循環(huán)基本上由三個(gè)子循環(huán)組成，即制冷子循環(huán)、動(dòng)力子循環(huán)和太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換子循環(huán)。具體工作工程描述如下：制冷劑（通常為水）在蓄熱器中吸收高溫傳熱工質(zhì)的熱量后汽化、增壓，產(chǎn)生飽和蒸汽，蒸汽進(jìn)入噴射器，經(jīng)過(guò)噴嘴高速?lài)姵雠蛎?，在噴嘴附近產(chǎn)生真空，將蒸發(fā)器中的低壓蒸汽吸入噴射器，經(jīng)過(guò)噴射器出來(lái)的混合氣體進(jìn)入冷凝器放熱、冷凝為液體，然后冷凝液的一部分通過(guò)節(jié)流閥進(jìn)入蒸發(fā)器吸收熱量后汽化制冷，完成一次制冷子循環(huán)。另一部分工質(zhì)通過(guò)循環(huán)泵升壓后進(jìn)入蓄熱器，重新吸熱汽化，再進(jìn)入噴射器，流入冷凝器冷凝后變?yōu)橐后w，該循環(huán)稱(chēng)為動(dòng)力子循環(huán)。而太陽(yáng)能集熱器將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成熱能，使集熱器內(nèi)傳熱工質(zhì)通過(guò)循環(huán)泵重新回到集熱器吸收太陽(yáng)能熱量，此為太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換子循環(huán)。決定噴射式制冷系統(tǒng)性能的是工作流體、引射流體和壓縮流體的工作狀態(tài)和噴射器的噴射系數(shù)，近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外也有學(xué)者從這幾點(diǎn)著手，對(duì)噴射式制冷做了大量研究。Sokolov等人設(shè)計(jì)了增壓噴射循環(huán)和壓縮噴射混合循環(huán)良種解決方案，其COP可以比傳統(tǒng)的噴射式制冷高50%。除此之外，基本的熱管?chē)娚涫街评湎到y(tǒng)有熱管、噴射器、蒸發(fā)器、毛細(xì)管等組成。為了提高噴射式制冷的效率或者充分利用太陽(yáng)能，常常把噴射式制冷和吸收式制冷或者吸附式制冷結(jié)合起來(lái)，形成一種新的太陽(yáng)能吸收—噴射復(fù)合制冷系統(tǒng)或者太陽(yáng)能吸附—噴射聯(lián)合制冷系統(tǒng)。新的系統(tǒng)能充分利用兩種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，提高制冷效率。二、太陽(yáng)能制冷技術(shù)在工程中的應(yīng)用分析制約太陽(yáng)能制冷技術(shù)推廣應(yīng)用的主要因素有兩個(gè)，一個(gè)是太陽(yáng)能制冷的效率，一個(gè)是太陽(yáng)能制冷的成本昂貴。（一）太陽(yáng)能制冷技術(shù)應(yīng)用分析太陽(yáng)能制冷的效率太陽(yáng)能制冷效率有兩部分組成：一個(gè)是制冷機(jī)本身的效率（COP），另一個(gè)是太陽(yáng)能集熱器的效率。制冷機(jī)的效率（COP）隨著驅(qū)動(dòng)溫度和蒸發(fā)溫度的上升而上升，太陽(yáng)能集熱器的效率隨著太陽(yáng)輻射強(qiáng)度的上升而增大，隨著介質(zhì)溫度的上升而減小。將太陽(yáng)能集熱器效率與制冷機(jī)的COP相乘就可以得到太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)的總效率。由此可見(jiàn)，為了獲得最高的系統(tǒng)總效率，必須合理地選擇太陽(yáng)能集熱器和制冷機(jī)，使其兩者的效率之積最高。由于太陽(yáng)能是一種低品位、低密度熱源，具有間歇性和不穩(wěn)定性，為了保證制冷系統(tǒng)運(yùn)行的連續(xù)性和穩(wěn)定性，在制冷系統(tǒng)中需要增加輔助熱源和儲(chǔ)熱器等輔助設(shè)備。輔助熱源和儲(chǔ)熱器的選擇要能夠滿(mǎn)足最不利條件時(shí)末端制冷的需求，因此在太陽(yáng)能制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，必須通過(guò)優(yōu)化計(jì)算來(lái)確定輔助熱源和儲(chǔ)熱器等輔助設(shè)備，達(dá)到提高系統(tǒng)的總體運(yùn)行性能，降低系統(tǒng)成本的目的。太陽(yáng)能集熱器太陽(yáng)能制冷技術(shù)的另外一個(gè)關(guān)鍵因素是太陽(yáng)能集熱器。表1中Grossman對(duì)采用溴化鋰—水的太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)的研究指出，吸收式制冷中太陽(yáng)能集熱器的成本約占系統(tǒng)成本的50%以上，集熱和儲(chǔ)熱裝置的成本占系統(tǒng)成本的絕大部分，所以采用雙效和單效循環(huán)的系統(tǒng)時(shí)，成本相差不大，但是雙效循環(huán)的COP較高。而采用三效循環(huán)，成本就會(huì)增加一倍。高效太陽(yáng)能集熱材料的研究有利于減少集熱面積，降低系統(tǒng)成本，促進(jìn)太陽(yáng)能制冷的發(fā)展和應(yīng)用。常用太陽(yáng)能集熱器有平板型熱水器，真空型熱水器，熱管式熱水器等，目前常用的集熱器是平板式和真空管式，由于平板集熱器不具備聚焦陽(yáng)光的功能，其工作溫度一般限于100℃以下，真空管集熱器或聚光型集熱器的工作溫度通常在100℃以上，因此單效吸收式制冷機(jī)通常采用平板集熱器作為單效吸收式制冷機(jī)的熱源，而雙效或者三效吸收式制冷機(jī)宜采用真空型集熱器，這樣既可以滿(mǎn)足制冷機(jī)對(duì)熱源溫度的需要，也可以降低系統(tǒng)造價(jià)。改善集熱器的吸熱材料也是提高太陽(yáng)能集熱器的效率有效辦法，目前國(guó)內(nèi)外所研制的選擇性吸收涂層材料正在向多層化、梯度化方向發(fā)展，并發(fā)現(xiàn)了一系列優(yōu)良的涂層材料，如黑鈷選擇性吸收涂層和鋁氮/鋁太陽(yáng)光譜選擇性吸收涂層。此外，德國(guó)一研究所的研究表明，在平板蓋板表面上進(jìn)行納米結(jié)構(gòu)處理，以增加太陽(yáng)光透射率，減少太陽(yáng)能的發(fā)射損失，可以使太陽(yáng)能的熱利用效率得到了進(jìn)一步提高。除了吸熱性能外，還要求太陽(yáng)能集熱板的使用壽命要長(zhǎng)，生產(chǎn)成本要低等。 在我國(guó)，太陽(yáng)能制冷及空調(diào)的研究始于20世紀(jì)70 年代后期，其中多數(shù)是小型的氨 水吸收式制冷試驗(yàn)樣機(jī)。例如：天津大學(xué)1975 年研制的連續(xù)式氨 水吸收式太陽(yáng)能制冰機(jī)，；北京師范學(xué)院1977 干板型間歇式太陽(yáng)能制冰機(jī)，～8kg；，冰箱容積為70L，以氨 水為工質(zhì)對(duì)的小型太陽(yáng)能制冷裝置。1987 年，中國(guó)科學(xué)院廣州能源研究所與香港理工學(xué)院合作在深圳建成了一套科研與實(shí)用相結(jié)合的示范性太陽(yáng)能空調(diào)與熱水綜合系統(tǒng)。 集熱面積120m2，制冷能力14kW，空調(diào)面積為80m2。采用了3 種中溫集熱器和兩臺(tái)日本生產(chǎn)的單級(jí)溴化鋰吸收式制冷機(jī)?！熬盼濉庇?jì)劃期間，國(guó)家科委把“太陽(yáng)能空調(diào)”列為重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目。1998 年在廣東省江門(mén)市建成的一套大型太陽(yáng)能熱水示范系統(tǒng)建造在一棟24 層的綜合大樓上，采用平板型集熱器和一臺(tái)100kW的兩級(jí)吸收式制冷機(jī)。1999 年在山東省乳山市科普公園的太陽(yáng)能館又建成了一套大型太陽(yáng)能空調(diào)及供熱綜合示范系統(tǒng)，系統(tǒng)采用熱管式太陽(yáng)能集熱器和100kW的單級(jí)溴化鋰制冷機(jī)。國(guó)家科技攻關(guān)項(xiàng)目北京天普太陽(yáng)能集團(tuán)的新能源示范大樓2003 年正式建成，總建筑面積8000m2，系統(tǒng)采用熱管式真空管集熱器和U型管式真空管集熱器，空調(diào)制冷采用一臺(tái)200kW的單級(jí)溴化鋰制冷機(jī)，并采用一臺(tái)地源熱泵機(jī)組作為輔助。2006 年7月份，由長(zhǎng)沙遠(yuǎn)大空調(diào)公司自主開(kāi)發(fā)研制的太陽(yáng)能空調(diào)已經(jīng)落戶(hù)天津華苑軟件園。此太陽(yáng)能系統(tǒng)由兩臺(tái)制冷量5815kW 太陽(yáng)能直燃機(jī)、166 個(gè)集熱模塊、陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)及相關(guān)控制系統(tǒng)構(gòu)成，為建筑面積12 萬(wàn)m2 大廈提供制冷、采暖。（二）太陽(yáng)能制冷技術(shù)應(yīng)用實(shí)例工程簡(jiǎn)介某建筑是一座新建的節(jié)能民居，上下兩層建筑面積為419㎡，大小房間共15間，磚混結(jié)構(gòu)，中空玻璃塑鋼門(mén)窗，外墻為370㎜厚空心磚，外墻加裝70㎜厚標(biāo)準(zhǔn)擠塑板保溫層，房頂采用200㎜厚聚苯板保溫，建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)符合節(jié)能50％標(biāo)準(zhǔn)。.設(shè)計(jì)要求夏季按3個(gè)月制冷，冬季4個(gè)月采暖，全年每天提供480升45℃熱水。設(shè)計(jì)參數(shù)參照下表 空調(diào)室外計(jì)算參數(shù)（表一）干球溫度（℃）濕球溫度（℃）相對(duì)濕度（%）夏季3265冬季945空調(diào)室內(nèi)計(jì)算參數(shù)（表二）夏 季冬 季房間功能溫度（℃）相對(duì)濕度（%）溫度（℃）相對(duì)濕度（%）客廳24≦6518≦45臥室26≦6522≦45廚衛(wèi)餐廳26≦6520≦45太陽(yáng)能計(jì)算參數(shù)（表三）北京地區(qū)北緯39176。 48′，東經(jīng)116176。 28′.月份123456TH月份789101112THT——月平均室外溫度℃； H——等緯度角太陽(yáng)月平均日輻射量（MJ/㎡d）。負(fù)荷計(jì)算依據(jù)建設(shè)部建筑設(shè)計(jì)院、北京市建筑設(shè)計(jì)院編著《建筑設(shè)備專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)資料》，《建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ2695），《GB/T18713—2002太陽(yáng)熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝及工程驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》，《GB/T17049—1997全玻璃真空集熱管》，《給水排水工程施工手冊(cè)》，《地面低溫輻射供暖技術(shù)規(guī)程》（JGJ1422004）,《夏熱冬冷地區(qū)居住節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》等及表一、表二的數(shù)據(jù)做表如下：建筑面積m178。冷負(fù)荷熱負(fù)荷生活熱水日負(fù)荷總面積F=419m178。q=35W/m178。Q小時(shí)=q*F=q=178。Q小時(shí)=q*F=Q=CMΔT=1*480kg*（4510）℃/860kcal=注：根據(jù)《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，圍護(hù)結(jié)構(gòu)達(dá)到節(jié)能50%178。，則419m178。178。，419m178。的建筑夏季制冷總負(fù)荷為15844KWh（每天12小時(shí)）。冬季供暖供水溫度：≥35℃，回水溫度：≤30℃冬季供暖熱負(fù)荷設(shè)計(jì)比例：太陽(yáng)能冬季采暖貢獻(xiàn)率為40%，剩余60%由輔助熱源低溫?zé)岜锰峁?。系統(tǒng)組成及工作原理太陽(yáng)能采暖制冷熱水三聯(lián)供系統(tǒng)（如下圖所示）由以下六個(gè)子系統(tǒng)組成：太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)、低溫?zé)崴椛涞匕宀膳到y(tǒng)、熱水供應(yīng)系統(tǒng)、輔助能源系統(tǒng)、風(fēng)冷系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)。