太陽能吸收式空調(diào)及供熱系統(tǒng)的監(jiān)測
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關(guān)鍵詞：太陽能 吸收式空調(diào) 系統(tǒng)設(shè)計 測試性能
為進(jìn)一步拓寬我國太陽能利用領(lǐng)域，使其在節(jié)能和環(huán)保中發(fā)揮更大作用，由北京市太陽能研究所承擔(dān)的太陽能吸收式空調(diào)及供熱綜合系統(tǒng)已在山東省乳山市建成。該項目旨在通過技術(shù)攻關(guān)和系統(tǒng)示范，解決太陽能空調(diào)中的技術(shù)難題，積累經(jīng)驗，為遲早實現(xiàn)太陽能空調(diào)的商業(yè)化打下技術(shù)基礎(chǔ)。
一套太陽能吸收式空調(diào)及供熱綜合系統(tǒng)已在山東省乳山市建成。該系統(tǒng)由熱管式真空管集熱器、溴化鋰吸收式制冷機(jī)、儲水箱、循環(huán)泵、冷卻塔、空調(diào)箱、輔助燃油鍋爐和自動控制系統(tǒng)等幾部分組成，具有夏季制冷、冬季供熱和全年提供生活用熱水等功能。太陽能集熱器總采光面積540㎡，制冷、供熱功率100kW，空調(diào)、采暖建筑面積1000㎡，供生活用熱水量32 m3/d.
設(shè)備：
傳感器
電動閥
網(wǎng)絡(luò)控制模塊
操作工作臺
DataTaker DT600
解決方案：
系統(tǒng)組成：太陽能吸收式空調(diào)及供熱系統(tǒng)的總體要求是夏季提供空調(diào)、冬季提供采暖和春秋過渡季節(jié)提供生活用熱水。本系統(tǒng)主要由熱管式真空管集熱器、溴化鋰吸收式制冷機(jī)、儲熱水箱、儲冷水箱、生活用熱水箱、循環(huán)水泵、冷卻塔、空調(diào)箱、輔助燃油鍋爐和自動控制系統(tǒng)等幾大部分組成，如圖1所示：
自動控制系統(tǒng)：
本系統(tǒng)專門設(shè)計的自動控制系統(tǒng)由傳感器、電動閥、網(wǎng)絡(luò)控制模塊和操作工作臺等幾部分組成。
本系統(tǒng)的特點就是用太陽能部分地替代常規(guī)能源以達(dá)到空調(diào)、采暖及提供生活用熱水的目的，因此太陽能系統(tǒng)的啟動、富余太陽能的儲存以及太陽能與常規(guī)能源之間的切換等都顯得尤為重要，而這些功能必須由一套安全可靠、功能齊全的自動控制系統(tǒng)來完成。另外，自動控制系統(tǒng)還解決了太陽能系統(tǒng)的防過熱和防凍結(jié)問題。
測試性能
測量參數(shù)及儀器
太陽能空調(diào)及供熱系統(tǒng)的性能包括夏季制冷性能、冬季采暖性能以及過渡季節(jié)供熱水性能。測量參數(shù)可分為直接測量參數(shù)和間接測量參數(shù)兩類。
直接測量參數(shù)主要包括：太陽輻照度、集熱器/制冷機(jī)/空調(diào)箱的進(jìn)出口溫度和流量、儲水箱內(nèi)溫度分布、環(huán)境溫度和風(fēng)速等。間接測量參數(shù)指不能直接獲得、需經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后才能求得的參數(shù)，主要包括：累積太陽輻照量、集熱器/制冷機(jī)/空調(diào)箱的進(jìn)出口溫差、熱流密度、累積熱量、累積冷量以及各種效率等。
太陽輻照度、儲水溫度和環(huán)境溫度等數(shù)據(jù)的采集由DataTaker DT600型多點數(shù)據(jù)采集器來完成。另外還專門編制了計算機(jī)程序，用于采集集熱器/制冷機(jī)/空調(diào)箱的進(jìn)出口溫差和流量，并根據(jù)這兩個值分別計算出流經(jīng)3個部件的熱流密度及累積熱量、累積冷量等參數(shù)。
結(jié)論：
已建成的太陽能空調(diào)及供熱綜合系統(tǒng)具有以下幾個顯著的特點：
1）實現(xiàn)了太陽能與建筑的有機(jī)結(jié)合；
2）熱管式真空管集熱器提高了制冷和采暖效率；
3）分設(shè)的兩個儲熱水箱加快了每天的制冷或采暖進(jìn)程；
4）儲冷水箱降低了系統(tǒng)的熱量損失；
5）輔助鍋爐使系統(tǒng)可以全天候運行；
6）系統(tǒng)運行及各工況之間切換均能自動控制；
測試結(jié)果表明，本系統(tǒng)完全具備夏季空調(diào)、冬季采暖、過渡季節(jié)提供生活用熱水的能力。利用太陽能作為熱源，溴化鋰吸收式制冷機(jī)的COP可達(dá)0.70，整個系統(tǒng)的制冷效率可達(dá)20％以上。
由于同一套太陽能系統(tǒng)可以滿足全年不同季節(jié)的空調(diào)、采暖和供熱水的要求，因此顯著地提高了太陽能系統(tǒng)的利用率和經(jīng)濟(jì)性。
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