太陽(yáng)能技術(shù)在空調(diào)制造上的應(yīng)用分析

王曉忠

（廣東吉榮空調(diào)有限公司， 廣東 揭陽(yáng) 522000）

引言

在空調(diào)制造的過(guò)程中應(yīng)用太陽(yáng)能技術(shù)，就是將太陽(yáng)能集熱器作為收集制冷機(jī)提供其發(fā)生器所需要的熱媒水，而且隨著熱媒水溫度的升高，空調(diào)的制冷機(jī)性能也就越高，這樣一來(lái)空調(diào)在使用的過(guò)程中，制冷效率也就越來(lái)越高，不僅提高了制冷效率還不會(huì)浪費(fèi)大量的電能，因?yàn)樘?yáng)能可以實(shí)現(xiàn)光電能源的轉(zhuǎn)換，將傳統(tǒng)的熱量轉(zhuǎn)換為制冷能源從根本上解決了我國(guó)的能源消耗問(wèn)題，而且在未來(lái)的發(fā)展中，太陽(yáng)能空調(diào)技術(shù)的應(yīng)用范圍會(huì)越來(lái)越廣泛，發(fā)展前景也會(huì)越來(lái)越好。

1 太陽(yáng)能技術(shù)在空調(diào)制造上的應(yīng)用價(jià)值

就我國(guó)目前的空調(diào)制造行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，很多的空調(diào)技術(shù)制冷都是以電能作為基礎(chǔ)，運(yùn)用制冷循環(huán)以及輔料等一系列化合物法，將室內(nèi)的熱量吸收然后排到室外，這樣的空調(diào)技術(shù)存在著很大的缺點(diǎn)，首先就是它要耗費(fèi)大量的能源，而近年來(lái)我國(guó)的能源問(wèn)題也越來(lái)越受到國(guó)家的重視，無(wú)論是從交通、工業(yè)發(fā)展還是建筑領(lǐng)域都在提倡節(jié)能減排；其次是空調(diào)在制冷的過(guò)程中，氟化物會(huì)受到大量地使用與排放，會(huì)導(dǎo)致大氣層中的臭氧層遭到破壞，加速了生態(tài)環(huán)境的惡化；再者是空調(diào)壓縮讓室內(nèi)的熱量排放到了室外，提高了城市整體的大氣溫度，使溫室效應(yīng)加劇[1]。在人類(lèi)的發(fā)展過(guò)程中，有很多能源是可循環(huán)利用的，太陽(yáng)能作為可再生能源是沒(méi)有期限的，人類(lèi)可以隨意使用，而且它的獲得方式也非常廉價(jià)，對(duì)環(huán)境也不會(huì)產(chǎn)生任何污染，相較于其他能源而言也比較安全。目前我國(guó)在很多行業(yè)當(dāng)中都已經(jīng)展開(kāi)了太陽(yáng)能的應(yīng)用，在空調(diào)制造方面，相關(guān)工作人員完全可以利用太陽(yáng)能作為空調(diào)制冷的主要能源，這樣一來(lái)不僅可以減少空調(diào)對(duì)環(huán)境的污染還可以降低能源的消耗。根據(jù)科學(xué)家所研究的數(shù)據(jù)可以得知，每年照射到地球表面的太陽(yáng)能高達(dá)1.8×1018kW/h，是我國(guó)乃至全世界所總耗能合的2 萬(wàn)倍，如果能夠?qū)⑦@些能源應(yīng)用到日常的生活中，不僅可以解決能源枯竭的問(wèn)題，還可以從根本上推動(dòng)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，而且就近年來(lái)的發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，人們已經(jīng)意識(shí)到了能源問(wèn)題的嚴(yán)重性，而太陽(yáng)能作為人類(lèi)近期可以補(bǔ)充能源的來(lái)源，是未來(lái)能源結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)[2]。

2 太陽(yáng)能空調(diào)技術(shù)的應(yīng)用原理

太陽(yáng)能和其他能源從整體上來(lái)看還是存在一定區(qū)別，它不會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境造成污染，而且還可持續(xù)利用。相較而言，太陽(yáng)能制冷系統(tǒng)和傳統(tǒng)的壓縮式制冷系統(tǒng)之間也存在很大的差別，太陽(yáng)能空調(diào)主要有兩種能源方式，其中第一種是利用光電轉(zhuǎn)換然后來(lái)進(jìn)行壓縮制冷，第二種是利用太陽(yáng)能的熱能直接驅(qū)動(dòng)制冷。相較于普通的制冷技術(shù)而言，第一類(lèi)的發(fā)電價(jià)格非常昂貴，而且沒(méi)有太大的實(shí)用性，所以說(shuō)太陽(yáng)能空調(diào)技術(shù)一般指的都是第二種，也就是利用太陽(yáng)的熱能進(jìn)行直接驅(qū)動(dòng)制冷，最常見(jiàn)的有吸收式、吸附式和噴射式三類(lèi)。

2.1 吸收式空調(diào)系統(tǒng)的應(yīng)用原理和特點(diǎn)

吸收式空調(diào)系統(tǒng)，所利用的是溶液濃度的變化來(lái)進(jìn)行制冷。因?yàn)樵诳照{(diào)系統(tǒng)當(dāng)中，從蒸發(fā)器當(dāng)中再發(fā)出來(lái)的低壓蒸汽進(jìn)入吸收器以后就會(huì)被吸收，在這一過(guò)程中所放出的熱量被冷卻水帶走以后，就會(huì)進(jìn)入到發(fā)生器中，然后被空調(diào)內(nèi)的熱源加熱進(jìn)行蒸發(fā)，而后形成高壓蒸汽進(jìn)入冷凝器中進(jìn)行冷卻，周而復(fù)始完成一個(gè)循環(huán)，它的主要特點(diǎn)就是在空調(diào)使用的過(guò)程中會(huì)涉及到大量的制冷劑，但是這些制冷劑中氟利昂所占的比例非常小，也就是說(shuō)它對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染非常小，也不會(huì)對(duì)臭氧層產(chǎn)生破壞。而且從成本上來(lái)看，需求是空調(diào)的使用和制造成本，相較于傳統(tǒng)的壓縮式空調(diào)而言要低很多，因?yàn)閴嚎s式空調(diào)需要利用電能來(lái)驅(qū)動(dòng)制冷，但是吸收式空調(diào)則不需要通過(guò)對(duì)太陽(yáng)能技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)零電力驅(qū)動(dòng)制冷。

2.2 吸附式空調(diào)的應(yīng)用原理和特點(diǎn)

吸附式空調(diào)主要是利用吸附劑和吸附質(zhì)之間不一樣的作用關(guān)系來(lái)進(jìn)行劃分種類(lèi)，通?？梢苑譃閮纱箢?lèi)，物理吸附和化學(xué)吸附。在整個(gè)空調(diào)工作的過(guò)程中，主要由熱解吸和冷卻解吸組成吸附劑和吸附紙所混合在一起的物質(zhì)放到吸附器中就會(huì)發(fā)生解析情況，這樣一來(lái)就會(huì)放出大量的制冷氣體進(jìn)入到冷凝器里，然后再通過(guò)冷凝器來(lái)進(jìn)入蒸發(fā)器，通過(guò)這一方式來(lái)吸收房間內(nèi)的熱量，產(chǎn)生相應(yīng)的制冷效果，然后重復(fù)這一過(guò)程，從整體上變成一個(gè)循環(huán)，它的主要特點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且成本低使用壽命也很長(zhǎng)，在使用的過(guò)程中也不會(huì)出現(xiàn)結(jié)晶的情況，而且還可以無(wú)視周?chē)h(huán)境的影響，對(duì)于一些容易產(chǎn)生振動(dòng)顛簸的場(chǎng)所，都可以采用吸附式空調(diào)。

2.3 噴射式空調(diào)的應(yīng)用原理和特點(diǎn)

噴射式空調(diào)是利用制冷機(jī)在換熱器中的氣化增壓產(chǎn)生飽和蒸氣壓，進(jìn)入噴射器之后經(jīng)過(guò)高速噴射所進(jìn)行制冷，然后冷凝液中的某一部分液體會(huì)通過(guò)節(jié)流閥流入到蒸發(fā)器中，然后吸收熱量汽化，從而完成一個(gè)制冷循環(huán)，而冷凝液中的另一部分則會(huì)進(jìn)入換熱器當(dāng)中重新吸熱氣化作為動(dòng)力循環(huán)。在噴射式空調(diào)應(yīng)用的過(guò)程中，需要注意對(duì)循環(huán)泵的保護(hù)和維修，因?yàn)檠h(huán)泵是通過(guò)太陽(yáng)能來(lái)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的鋪墊，它的運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，運(yùn)行起來(lái)也很穩(wěn)定，具有非常高的可靠性，但是COP 值（熱泵的循環(huán)性能系數(shù)）很低，這就需要利用電能來(lái)進(jìn)行輔助。但是相關(guān)負(fù)責(zé)人也可以將太陽(yáng)能和電能結(jié)合起來(lái)，一起應(yīng)用到噴射式空調(diào)系統(tǒng)當(dāng)中，用大量的太陽(yáng)能來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，然后以少量的電能作為輔助來(lái)增強(qiáng)噴射制冷系統(tǒng)[3]。

3 太陽(yáng)能空調(diào)技術(shù)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用關(guān)鍵

在太陽(yáng)能空調(diào)運(yùn)行的過(guò)程中，因?yàn)樘?yáng)能的收集要依靠集熱器來(lái)決定，所以說(shuō)太陽(yáng)能空調(diào)所存在的一個(gè)主要問(wèn)題就是效率比較低、價(jià)格比較高，因?yàn)樘?yáng)能空調(diào)中的太陽(yáng)能集熱器可以和太陽(yáng)能熱水器一起使用，而且隨著近年來(lái)我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，太陽(yáng)能熱水器技術(shù)也有了很大的提高，所以太陽(yáng)能集熱器的使用效率會(huì)越來(lái)越高，目前已經(jīng)擁有太陽(yáng)能熱水器的用戶們，可以根據(jù)自身的實(shí)際情況來(lái)對(duì)集熱器進(jìn)行改造，利用集熱器先進(jìn)行制冷，然后用制冷的余熱洗澡，這樣一來(lái)不僅可以從根本上減少能源的消耗，還可以提高經(jīng)濟(jì)性。

在空調(diào)制造的過(guò)程中，應(yīng)用太陽(yáng)能技術(shù)首先需要解決的一個(gè)問(wèn)題就是對(duì)于極熱溫度和冷水溫度，還有冷卻水溫度的確定，只有確定了這三個(gè)溫度值，并且挑到合適的位置，才能夠建立起一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理的太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)。就我國(guó)目前的發(fā)展?fàn)顩r而言，在太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)當(dāng)中，這還是一個(gè)有待解決的問(wèn)題，只有結(jié)合了合適的集熱器和制冷機(jī)，才能夠?qū)ι鲜鋈齻€(gè)溫度進(jìn)行測(cè)定，也就才能夠建立起太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)，相關(guān)負(fù)責(zé)人對(duì)這一問(wèn)題一定要重視起來(lái)，在太陽(yáng)能空調(diào)技術(shù)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用的過(guò)程中，這是一個(gè)非常關(guān)鍵的點(diǎn)。

太陽(yáng)能收集的過(guò)程中會(huì)存在著比較強(qiáng)的時(shí)效差，也就是說(shuō)關(guān)于如何對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行蓄熱也應(yīng)該受到重視，并且對(duì)這一技術(shù)也要提供相應(yīng)的技術(shù)支持。就我國(guó)目前的太陽(yáng)能蓄熱方法來(lái)看，主要是通過(guò)增加熱水容量，達(dá)到提高保溫的效果，但是在實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，必須要提高蓄熱技術(shù)和蓄熱載體的研究，只有這樣才能夠建立起完善的太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)，如果只是單純地增加熱水容量來(lái)進(jìn)行保溫，那么根本就不符合我國(guó)目前的實(shí)際現(xiàn)狀。

在太陽(yáng)能空調(diào)技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的過(guò)程中，存在的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)就是對(duì)于我國(guó)那些居民相對(duì)集中的樓房，如果想要安裝集熱器就會(huì)受到很大的限制，因?yàn)樘?yáng)能集熱器的體積較大，在安裝的過(guò)程中需要占用一定的地理面積，而且太陽(yáng)能空調(diào)技術(shù)目前在我國(guó)還沒(méi)有全面普及，在很多樓房設(shè)計(jì)的過(guò)程中，根本就沒(méi)有考慮到可能會(huì)安裝太陽(yáng)能空調(diào)的情況，也就是說(shuō)對(duì)于太陽(yáng)能空調(diào)的安裝就有了一定的限制條件，如果想要真正解決這些問(wèn)題，那么在建筑設(shè)計(jì)的過(guò)程中就要與太陽(yáng)能的應(yīng)用進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，只有這樣才能夠更好地提高太陽(yáng)能空調(diào)技術(shù)的普及效率[4]。

就我國(guó)目前的太陽(yáng)能空調(diào)技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用情況來(lái)看，在整個(gè)太陽(yáng)能空調(diào)系統(tǒng)中，并沒(méi)有安裝相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件控制芯片以及一系列的配套設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)，在科技和市場(chǎng)結(jié)合的過(guò)程中還存在著很多的重點(diǎn)難點(diǎn)沒(méi)有攻克，如果想要解決這一問(wèn)題，那么太陽(yáng)能空調(diào)就一定要有一定的用戶基礎(chǔ)以及安裝規(guī)模，在占領(lǐng)了一定市場(chǎng)的前提下，還需要政府給予相應(yīng)的技術(shù)支持。

4 太陽(yáng)能空調(diào)技術(shù)的應(yīng)用前景

就我國(guó)目前的空調(diào)行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r來(lái)看，在我國(guó)很多大中城市家庭中空調(diào)并沒(méi)有太高的普及率，在一些中小城鎮(zhèn)和農(nóng)村的普及率更低，所以說(shuō)對(duì)于太陽(yáng)能空調(diào)技術(shù)而言，在未來(lái)有著十分大的發(fā)展空間和發(fā)展市場(chǎng)，而且我國(guó)的空調(diào)市場(chǎng)目前正處于一個(gè)完善階段，人們的生活水平越來(lái)越高，對(duì)于生活質(zhì)量的要求也就會(huì)越來(lái)越高，所以說(shuō)在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，空調(diào)會(huì)有更加廣泛的發(fā)展空間，而就我國(guó)目前所進(jìn)行的節(jié)能減排政策來(lái)看，太陽(yáng)能空調(diào)在未來(lái)會(huì)占據(jù)更多有效市場(chǎng)。

5 結(jié)語(yǔ)

太陽(yáng)能技術(shù)在空調(diào)制造上有著非常重要的應(yīng)用價(jià)值，它不僅可以節(jié)約能源，而且可以提高空調(diào)的制冷效果，相關(guān)負(fù)責(zé)人員以及設(shè)計(jì)人員一定要明白太陽(yáng)能空調(diào)技術(shù)的應(yīng)用原理，并且對(duì)太陽(yáng)能空調(diào)技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的一系列關(guān)鍵點(diǎn)都要清晰明確，針對(duì)于太陽(yáng)能空調(diào)技術(shù)的應(yīng)用也要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況以及應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行分析和整理，只有這樣才能夠充分地發(fā)揮出太陽(yáng)能技術(shù)在空調(diào)制冷上的應(yīng)用價(jià)值。