太阳能吸收式空调及供热系统的监测
内容提供：北京数泰科技有限公司
关键词：太阳能 吸收式空调 系统设计 测试性能
为进一步拓宽我国太阳能利用领域，使其在节能和环保中发挥更大作用，由北京市太阳能研究所承担的太阳能吸收式空调及供热综合系统已在山东省乳山市建成。该项目旨在通过技术攻关和系统示范，解决太阳能空调中的技术难题，积累经验，为迟早实现太阳能空调的商业化打下技术基础。
一套太阳能吸收式空调及供热综合系统已在山东省乳山市建成。该系统由热管式真空管集热器、溴化锂吸收式制冷机、储水箱、循环泵、冷却塔、空调箱、辅助燃油锅炉和自动控制系统等几部分组成，具有夏季制冷、冬季供热和全年提供生活用热水等功能。太阳能集热器总采光面积540㎡，制冷、供热功率100kW，空调、采暖建筑面积1000㎡，供生活用热水量32 m3/d.
设备：
传感器
电动阀
网络控制模块
操作工作台
DataTaker DT600
解决方案：
系统组成：太阳能吸收式空调及供热系统的总体要求是夏季提供空调、冬季提供采暖和春秋过渡季节提供生活用热水。本系统主要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、生活用热水箱、循环水泵、冷却塔、空调箱、辅助燃油锅炉和自动控制系统等几大部分组成，如图1所示：
自动控制系统：
本系统专门设计的自动控制系统由传感器、电动阀、网络控制模块和操作工作台等几部分组成。
本系统的特点就是用太阳能部分地替代常规能源以达到空调、采暖及提供生活用热水的目的，因此太阳能系统的启动、富余太阳能的储存以及太阳能与常规能源之间的切换等都显得尤为重要，而这些功能必须由一套安全可靠、功能齐全的自动控制系统来完成。另外，自动控制系统还解决了太阳能系统的防过热和防冻结问题。
测试性能
测量参数及仪器
太阳能空调及供热系统的性能包括夏季制冷性能、冬季采暖性能以及过渡季节供热水性能。测量参数可分为直接测量参数和间接测量参数两类。
直接测量参数主要包括：太阳辐照度、集热器/制冷机/空调箱的进出口温度和流量、储水箱内温度分布、环境温度和风速等。间接测量参数指不能直接获得、需经过数据处理后才能求得的参数，主要包括：累积太阳辐照量、集热器/制冷机/空调箱的进出口温差、热流密度、累积热量、累积冷量以及各种效率等。
太阳辐照度、储水温度和环境温度等数据的采集由DataTaker DT600型多点数据采集器来完成。另外还专门编制了计算机程序，用于采集集热器/制冷机/空调箱的进出口温差和流量，并根据这两个值分别计算出流经3个部件的热流密度及累积热量、累积冷量等参数。
结论：
已建成的太阳能空调及供热综合系统具有以下几个显著的特点：
1）实现了太阳能与建筑的有机结合；
2）热管式真空管集热器提高了制冷和采暖效率；
3）分设的两个储热水箱加快了每天的制冷或采暖进程；
4）储冷水箱降低了系统的热量损失；
5）辅助锅炉使系统可以全天候运行；
6）系统运行及各工况之间切换均能自动控制；
测试结果表明，本系统完全具备夏季空调、冬季采暖、过渡季节提供生活用热水的能力。利用太阳能作为热源，溴化锂吸收式制冷机的COP可达0.70，整个系统的制冷效率可达20％以上。
由于同一套太阳能系统可以满足全年不同季节的空调、采暖和供热水的要求，因此显著地提高了太阳能系统的利用率和经济性。
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