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内蒙古空调太阳能及供热综合示范系统

作者:admin 发布日期:2018/5/12 关注次数: 二维码分享
为了将太阳能吸收式空调技术付诸实际应用,根据“九五”国家科技攻关计划任务,北京市太阳能研究所于1999年9月建成一套我国目前最大的太阳能吸收式空调及供热综合示范系统。

1、安装地点概况

太阳能空调示范系统建在山东省乳山市。乳山市位于山东半岛的东南端,北接烟台,西临青岛,南濒黄海。该地区有较好的太阳能资源,年平均日太阳辐照量为17-3MJ/m2。当地夏季最高气温33.1℃,冬季最低气温-7~-8℃,夏季和冬季分别有制冷和采暖的要求,因此是安装太阳能空调系统的合适地点。

2、主要技术性能

新建的太阳能空调系统由热管式真空管集热器、溴化锂吸收式制冷机、储热水箱、储冷水箱、生活用储热水箱、循环泵、冷却塔、空调箱、辅助燃油锅炉和自动控制系统等部分组成。系统安装完成后,经过冬、春、夏三季运行和测试,达到主要技术性能。


内蒙古空调太阳能


3、系统设计特点

(1)太阳能与建筑有机结合

整个太阳能馆的总体设计既使建筑物造型美观、新颖别致,又能满足集热器安装的要求。依据这个原则,建筑物的南立面采用大斜屋顶结构,一则斜面的面积比平面大得多,可以布置更多的集热器;二则在斜面上布置集热器时无需考虑前后遮挡问题,而且造型也非常美观。斜屋顶倾角取35°,与当地纬度接近,有利于集热器充分发挥作用。

(2)热管式真空管集热器提高了制冷和采暖效率

热管式真空管集热器是北京市太阳能研究所的一项重大科技成果,具有效率高、耐冰冻、启动快、保温好、承压高、耐热冲击、运行可靠等诸多优点,是组成高性能太阳能空调系统的重要部件。热管式真空管集热器可为高效溴化锂制冷机提供88℃的热媒水,从而提高整个系统的制冷效率;这种集热器还可在北方寒冷的冬季有效地工作,为建筑物供暖。

(3)大小两个储热水箱加快了每天制冷或采暖进程

根据一天内太阳辐照度变化的固有特点,储热水箱不仅可以使系统稳定运行,还可以把太阳辐照高峰时的多余能量以热水形式储存起来。本系统与一般太阳能空调系统的不同之处在于设置了大、小两个储热水箱。小储热水箱主要用于保证系统的快速启动。测试结果表明,在夏季和冬季晴天的早晨,小储热水箱内水温就能分别达到88℃和60℃,从而满足制冷和供暖的要求。

(4)专设的储冷水箱降低了系统的热量损失

尽管储热水箱可以储存能量,但它的能力毕竟是有限的。本系统专门设计了一个储冷水箱。在白天太阳辐照充裕的情况下,可以将制冷机产生的冷媒水储存在储冷水箱内,其优点在于这种情况下的系统热量损失显然要比以热媒水形式储存在储热水箱中低得多,因为夏季环境温度与冷媒水温度之间的温差要明显小于热媒水温度与环境温度之间的温差。

(5)配套的辅助锅炉使系统可以全天候运行

所有太阳能系统的运行都不可避免地要受到气候条件的影响。为使系统可以全天候发挥空调、采暖功能,辅助的常规能源是必不可少的。该太阳能空调系统选用了辅助燃油热水锅炉,在白天太阳辐照量不足以及夜间需要继续用冷或用热时,可随即启动辅助锅炉,确保系统持续稳定地运行。

(6)系统运行及工况之间切换均能自动控制

在利用太阳能部分地替代常规能源的系统中,系统启动、能量储存以及太阳能与常规能源之间切换等功能的自动化都显得尤为重要;另外,本系统设置了几个储水箱,如何在不同的工况下自动启用不同的水箱,走不同的管路,也是系统正常运行的关键;再则,太阳能系统还应可靠地解决自动防过热和防冻结的问题。因此,我们为该太阳能空调系统设计了一套安全可靠、功能齐全的自动控制系统。


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