文档介绍：燃气炉与太阳能联合采暖和制冷系统
1-1 太阳能加热系统的工作原理:太阳能加热系统可以直接给用户提供热水。当太阳能加热系统提供热水的水量和水温能满足要求时,就不需要启动燃气炉加热系统。太阳能加热系统也可以加出了对传统系统的改造方案-新型太阳能冷/热并供系统。
新型太阳能冷/热并供系统
由图3可见, Qa和 Qe为热损失,它们是影响太阳能空调系统效率的主要因素。提高系统效率,应当在不影响制冷COPe的前提下, 充分利用Qa和 Qe。为此,基于热泵原理,提出太阳能制冷/ 产热并供系统新概念,系统如图4所示。
与图3比较,新型太阳能冷/热并供系统与传统系统最明显的区别是取消了冷却塔。冷却水变成了热水输出, 制冷机也由原来的整机式变成了分体式,发生器结合于太阳能集热系统,蒸发器相当于空调室内机,太阳能空调系统成为一个整体,而不是传统的由太阳能集热系统附加一台吸收式制冷机组成的太阳能空调系统。
如图4所示,系统的能量平衡Qg + Qe= Qa+Qe。制冷性能系数COPe= Qe/Qg。制热性能系数COPh= (Qa+Qe )/ Qg =1+Qe/Qg; 太阳能集热效率 ηs= Qg/Qs。系统制冷效率: ηe= Qe/Qs。系统产热效率,ηh=(Qa+Qe )/ Qs ;。系统总效率ηt=ηc +ηh。
当太阳能系统集热温度为75℃, 制冷温度为9℃, 输出热水温度为55℃时, COPe=, COPh=, ηs=, ηe=,ηh=,ηt=,系统总效率达到78%。如果制冷温度不要求太
低,例如设定为12℃,在同样的条件下, ,系统总效率达85%以上。
㈣系统构成及其技术参数
太阳能集热器
为了使平板集热器既能满足制冷的要求,又不失其简单价廉的特点,需要采取一些简单而有
效的技术措施。其中最重要的是增加了1 块能耐较高温度的透明隔热板,通过抑制空气自然对流来减少集热器表面的热损失。试验及使用结果证明,该集热器在太阳辐射较强的时候,能持续提供制冷用热水;在太阳辐射较弱时,也可以产生足够的生活用热水。
太阳能集热器为平板式, 集热面积120m²,日供生活热水6t,供热水温度55～60℃ (供生活用)或65～75℃(制冷机用) 。
制冷机
采用2级吸收式制冷机。这种制冷机的突出特点是驱动热源温度低,只需要65～75℃,在60℃的情况下,仍能以较高的制冷能力稳定地运行;其另一个特点是利用热水的温度范围大, 达12～24(随热源温度而变)。市场上单级吸收式制冷机热源温度一般要求88℃以上, 热水利用温差只有6～8℃。
2级吸收式氨制冷机的制冷能力为20kw源温度75℃(设计),冷冻水温度9℃,空调房间面积160 m²。

自动控制系统主要由传感器、可编程控制器PLC 和工业控制微机3部分组成, 分为自动和手动, 个控制模式。为了适应各个季节系统运行的特点,自动控制模式又分为制冷、采暖、开(关)辅助能源、空挡4个运行工况。控制系统支持远程监控, 可以通过网络从异地监视系统运行和改变操作指令, 将网络等高科技介入了控制系统之中。
燃气热水炉系统
当天气不好。水温达不到要求时,用燃气热水炉辅助升温,能保证系统全天候运行。与上述太阳能集热器面积相适应的燃气炉的功率满足50～100 W/ m²的要求。
㈤结论
①太阳能集热器与燃气热水炉联合系统,具有制冷、采暖、供应热水功能,可以全天候运行。
②太阳能制冷/ 采暖系统利用了热泵的原理,改变了传统太阳能空调系统的太阳能集热系统加吸收式制冷机的组成模式:制冷机由原来的整机式变成了分体式;发生器置于太阳能集热系统中,既减少了热损失,又节省了热水泵;蒸发器相当于空调室内机,安装更方便。更灵活,甚至可以将小型的蒸发器放在室内。
③系统省去了制冷热源水泵、冷却循环水泵和冷却塔风机,还省去了冷却塔设备,减少了设备及泵的能耗,降低了系统的造价和运行成本。
④夏季同时提供制冷和热水, 系统总效率可高达78%。冬季单纯供热运行时,在太阳辐射较强的情况下,利用制冷机作热泵运行,可以增加产热量20%～30%。
⑤太阳能制冷功能是建立在太阳能热水供应的基础上,使太阳能得到充分的利用。系统增加的投资只是制冷机部分, 而这部分的投资在常规空调方面也是需要的。
综上所述, 研究开发燃气炉与太阳能联合采暖和制冷系统具有良好的社会效益、经济效益和环境效益。在大力提倡构建节约型社会,大力提倡应用新能源,实现可持续发展的今天,该技术具有美好的前景。
本发明的优点
具体实施方式
说明书