太阳能复合常规能源的吸收式制冷/热泵系统在别墅中的应用研究

【摘要】：本文以太阳能与常规能源复合的溴化锂吸收式空调、采暖及生活热水供应综合系统为研究对象,在综合系统内采用了溶液潜能储存和水蓄能综合技术,分别给出了综合系统夏季吸收式制冷循环和冬季吸收式热泵循环的工作流程及计算模型。并根据别墅建筑的结构和使用特点,建立了别墅建筑的冷热负荷计算模型,以北京、西安、兰州三处太阳能丰富地区为例,结合当地的气候条件分别对三地的夏季典型日和冬季典型日进行了系统全天蓄能运行的动态模拟计算,给出了全部时刻系统运行的参数变化状况及综合系统内部能量的分配与平衡关系。最后还进行了能源利用分析及系统全年运行的经济性分析。 研究中发现,由于系统采用了溶液潜能储存和水蓄能综合系统,不但解决了太阳能辐射强度与空调负荷变化不一致的问题,而且解除了使用吸收式热泵需要有16℃以上外部热源的限制,加大了可利用热水的温差,提高了系统的蓄能密度。另外也使系统可以全年使用,大大提高了系统的年使用率,更有利于系统的推广使用。通过系统的经济性评估和能源利用情况分析可看出,在能为别墅提供空调/采暖/热水供应的几种适用系统中,尽管太阳能综合利用系统投资费用较高,但是节能环保,运行费用低,年利用率高,增额投资回收期反而较短,具有一定的技术经济优势。 但是由太阳能集热板、燃气热水器、制冷/热泵机组及蓄能设备四大部分组成的太阳能综合利用系统也存在着一些问题,如铺设的集热器面积较大,系统运行比较复杂,成本投资费用较高等。因此还需对系统内的设备配置,运行参数进行优化,以达到减小太阳能集热板的铺设面积、简化系统、提高系统运行效率,降低系统运行和投资费用的目的,以实现更大的经济效益。