家用太阳能热泵采暖空调的研究文献综述
2020-04-15 16:50:40
1.1 研究目的
随着温室效应的加剧,生活水平的提高,人们对空调的需求急剧上升。普通空调发展很快,但耗能大,热岛效应严重,太阳能空调虽然发展缓慢,但它以不需要电能,节约能源,没有污染工作寿命长等优点引起了世界各界的关注。太阳能热泵式采暖系统是利用集热器进行太阳能低温集热,冬季太阳辐射量较小,环境温度很低,直接用于采暖是不可能的。使用热泵可以直接收集太阳能进行采暖。将太阳能集热器作为蒸发器,换热器作为冷凝器【3】。这样就可以维持较高温度的热源环境。研究太阳能采暖空调是为了实现花费少量电能就可以得到几倍于电能的热量,同时通过集热器提高热源温度,减小温差,更有益于利用低温热源的低耗高能的采暖系统【5】。
1.2研究意义当前绝大多数采用的空调采暖与制冷技术是依靠电能为动力实现热量从低温热源向高温热源传递的逆向循环,极其浪费能源,也会提高温室效应。此时需要进一步消耗电能以实现温度的降低,更大程度消耗能源。形成了恶性循环;【2】此外,空调的需求也是一个巨大的市场,如果把供热和太阳能结合起耘将是一个非常理想的方案,这是太阳能空调实现推广应用的市场基础;另一方面,由于可持续发展的要求。随着经济的发展和人们生活水平的提高,空调的需求量越来越大。对于家用环境来说,空调的能耗将占到总能耗的一半,给能源,电力和环境带来了很大压力。电力的消耗将带来废气,温室效应和酸雨等环境问题【10】。太阳能空调的应用降低了电力和燃料的消耗,同时也减轻了环境的压力,因此,太阳能空调的应用完全符合可持续发展战略的要求,具有非常光明的战略和应用意义【12】。
1.3 技术研究现状分析
国外研究发展:
70年代后期,世界各国对太阳能利用的研究蓬勃发展,太阳能空调技术也随之出现。太阳能空调技术以不需电能,节约资源,没有污染,工作寿命长等优点引起了世界学者的广泛注意【13】【15】。
国外第一套借助太阳能热驱动的吸收式制冷系统是由澳大利亚坤师兰大学的Sheridan等人于1966年研制出的,驱动该系统运行的热源来自平板式太阳能集热器搜集的太阳能辐射热【11】。
1985年,墨西哥的卡里士研发建立了一套太阳能集热效率可达29%的太阳能驱动吸收式供热空调系统,该系统的最高热效率可达0.73左右,最低在0.53左右。
随后,Mcinidne等人建立了吸收式制冷系统的稳态模型并实验比较了实验值和模拟值的关系,推动了吸收式制冷机组在建模仿真方面的进一步发展【1】。
黎巴嫩贝鲁特大学的N.K.Ghadd从经济性角度出发对所提出的太阳能吸收式空调系统给予了分析计算,并通过计算机对该系统进行建模仿真模拟的同时优化了系统的集热面积,蓄热装置的体积,作为驱动热源的热水温度及其流量参数,并分析了这些因素对系统性能的影响,得出了十二至十六年的时间内可以收回成本的结论【8】。