太阳能制冷系统研究现状及其进展.doc

1、东华理工大学毕业设计（论文） ABSTRACT 毕业设计（论文）题 目： 太阳能制冷系统研究现状及 其进展 English Title： Solar Cooling System Research And Its Progress学生姓名 东华理工大学毕业设计（论文） 摘要 摘 要 当今世界能源危机日益严重，而人类对能源的依赖性却越来越高。19世纪以来，为了争夺能源，国际上爆发了多次为了石油的战争。可见，解决能源问题已经成了全人类迫在眉睫的共同问题。众所周知，传统的能源主要是以石油，煤炭，天然气和各种可燃物品为主，但是这些资源往往都是不可再生能源，使用过后在短期内是无法得到补充的，而且燃烧这类

2、物质也会产生二氧化碳等温室气体，在当今这个讲就环保和可持续性发展的社会中，使用这类能源无疑是我们的无奈之举。因此，世界各国现在都在花费巨大的人力和物力进行新兴能源的研究和开发。如今人类已经在核能，风能，水能，地热能，太阳能等多方面取得了巨大进展。而在众多新型能源中核能，风能，水能，地热等新能源在利用上受到许多限制，无法真正担当新型能源的主流。只有太阳能是取之不竭而且受限制最小的能源。在未来的能源发展中太阳能技术将以其显著的优势成为最后发展前途的新能源技术之一。本文主要研究介绍了太阳能在制冷领域的发展历程，应用原理和未来前景。在收集大量资料的基础上对太阳能制冷这一新兴技术进行了较为详尽的描述，总

3、结了太阳能吸收式制冷技术，太阳能吸附式制冷技术这两种当今应用最广的太阳能制冷系统的原理及其优点和缺点，并且搜集了最新的太阳能制冷技术的前沿技术。向读者介绍近年来出现的各种复式太阳能制冷技术，和不断涌现出来的与太阳能制冷技术有关的新想法，新技术。有助于读者了解当今热门的太阳能制冷技术的原理和应用，也可以了解到未来太阳能制冷技术的发展动态。关键词：太阳能制冷系统； 吸收式制冷； 吸附式制冷； 新技术东华理工大学毕业设计（论文） ABSTRACT ABSTRACT In todays world energy crisis is worsening.Human dependence on energ

4、y is getting higher and higher.Since the 19th century, in order to compete for energy,there have outbreak of the war several times for oil.So solve energy has come to be the common problem of all mankind imminent. As we all know, the traditional energy sources are mainly oil, coal, natural gas and a

5、 variety of combustibles-based, but these resources are often non-renewable energy, it can not complementary in the short term after used, and the burning of these substances also have carbon dioxide and other greenhouse gases, in this day and will environmental protection and sustainable developmen

6、t in society, the use of such energy is undoubtedly the upset. Therefore, the world now spend enormous human and material resources research and development of new energy. Today in the nuclear, wind, hydro, geothermal, solar and other aspects made great progress. I believe that nuclear, wind, hydro,

7、 geothermal and other new energy in the many restrictions on the use of many new forms of energy, can not really play to the mainstream of new energy. Solar energy is inexhaustible and restricted the minimum energy. Solar energy technologies in future energy development, its significant advantages t

8、o become one of the final development of promising new energy technologies. This paper studies the course of development, the application of solar energy in the field of refrigeration principles and future prospects. In the collection of large amounts of data based on a more detailed description of

9、this emerging technology of solar cooling, summed up the solar absorption refrigeration technology, the principle and advantages of the solar adsorption refrigeration technology, two kinds of todays most widely used solar refrigeration system and disadvantages, and to collect the latest cutting-edge

10、 technology of solar refrigeration technology. Introduces readers to the solar cooling technology in recent years a variety of double solar cooling technologies, and emerging out of new ideas, new technology. Help readers to understand todays popular solar refrigeration technology principles and app

11、lications, you can also understand the future developments of solar refrigeration technology.Key words: Solar cooling system; Absorption refrigeration; Adsorption refrigeration; New technologies东华理工大学毕业设计（论文） 目录 目 录绪 论11.1 引言11.2 课题研究的背景22 太阳辐射计算方法42.1 太阳辐射42.1.1 太阳方位的确定42.2 太阳辐射的计算42.2.1 太阳常数42.2.2

12、 大气质量52.2.3 大气透明度52.3.1 标准晴天水平面上的太阳辐射量52.3.2 任意倾斜面上太阳辐射量62.4 集热器的最佳倾角62.5 本章小结73 太阳能吸收式制冷系统的基本原理8 3.1 太阳能热水系统8 3.1.1 集热器8 3.1.2 蓄热水箱10 3.2 太阳能吸收式制冷系统13 3.2.1 吸收式制冷机13 3.2.2 冷却塔和冷却盘管16 3.3 样机及工作原理17 3.4 吸收式制冷技术的发展现状17 3.5 本章小结18 4 太阳能吸附式制冷系统的基本原理19 4.1 吸附式制冷技术的发展历史19 4.2 吸附式制冷系统的工作原理19 4.2.1 吸附作用19 4

13、.2.2 工作原理20 4.2.3 脱附21 4.2.4 吸附21 4.3 太阳能吸附式制冷系统分析22 4.3.1 太阳能吸附式制冷装置22 4.3.2 制冷工质对的选择22 4.4 太阳能吸附式制冷各主要部件24 4.4.1 吸附床25 4.4.2 冷凝器26 4.4.3 蒸发器和储液器27 4.4.4 其他装置27 4.5 本章小结28 5 太阳能制冷技术的发展趋势29 结论30 参考文献32 东华理工大学毕业设计（论文） 绪论 绪 论1.1 引言能源对人类的生存发展有着举足轻重的意义，而年人均能耗是评价一个国家是否富裕的重要标志。我国是一个资源种类极其丰富，储量也相当巨大的国家，但由于

14、本身人口众多，使得我国人均能源资源只有世界平均水平的一半左右，年人均能耗也只有美国的十二分之一，西欧和俄罗斯的五分之一，日本的四分之一。而在各类能源的消费比例上，我国是世界上煤炭消费比例最大的国家，全国煤炭消费约占全部能源比例的67%，这也是导致我国环境污染特别严重的一个重要原因。我国的二氧化碳排放量排在世界的第二位。在正式的京都议定书上签字后，我国作为一个世界上负责任的大国，在面对保护环境和改变经济发展模式的时候，更显得压力巨大。近年来，国际油价持续上涨，而我国的石油天然气的进口需求也越来越大，这对我国在未来的国家安全也产生了一定的安全隐患。因此，坚持可持续性发展，提倡低碳生活已经是迫在眉睫

15、的大事。21世纪讲究环保和低碳，也是我国进行崛起的大好时机，如何在保持经济持续快速发展的前提下，兼顾环保和可持续已经是我们的主要任务和战略目标。太阳能，众所周知是来自太阳的能量。因此它有着永不枯竭和绝对清洁的特点，是21世纪人类最可以期待和最具有发展前途的能源之一。太阳能的开发和利用是当前世界各国研究的重要课题。太阳能具有资源丰富，取之不尽，用之不竭，无地域限制，无需开采和运输，不会产生环境污染和生态破坏等特点。我国是太阳能最丰富的几个国家之一，2/3的地区年太阳辐射总量大于5020MJ/,年日照时数在2200h以上。综上，太阳能在中国的开发和利用将具有十分巨大的市场前景，不仅会给从事太阳能产

16、业的企业带来丰厚的利润回报也对环境保护起到了很大的作用。未来，太阳能的大规模应用将会是世界上很多国家的发展趋势。我国已经把太阳能的开发和利用定位后续能源战略中可再生能源的很重要的一部分，并且国家也积极出台了很多政策指导文件和鼓励措施，支持和推进太阳能转化研究和应用事业的发展。六年实施的可再生能源法也为我国太阳能事业的发展和应用起到了很好的促进作用。太阳能建筑一体化是当今太阳能利用的最流行的方式。根据太阳能利用上的途径的不同。太阳能利用技术主要分为太阳能热利用，太阳能光利用和太阳能的储存与转换利用三个大类。而在这三种太阳能利用技术中，太阳能光热利用可以说是现有技术条件下最成熟的。现今，各种太阳能

17、集热器，太阳能热水系统，主动式和被动式太阳房和太阳能干燥技术等等在我国和世界上许多地方得到了利用。而就太阳能光热转换技术而言，目前的前沿主要集中于太阳能建筑一体化，基于太阳能热利用的复合能量系统以及太阳能热发电，海水淡化与苦咸水处理，干燥等等方面。太阳能热水器可以说现在太阳能光热转换最成功应用范围最广泛的技术。我国在2005年的时候太阳能集热器总量就达到7500万平方米，覆盖了大约4000万家庭的1.5亿人口。在2005年我国的太阳能集热器的推广量就达到了1500万平方公里，比欧洲和美国10年的总和还要多。此外，我国太阳能热水器年产达到1500万平方公里，位居世界第一。但是太阳能热利用与季节的

18、关系不是很协调。在冬天寒冷的季节需要太阳能的时候，此时太阳的辐射往往不够人们的需求；而夏天天气非常的炎热时候，太阳的辐射水平却很高，但夏季人们对热水的需求缺是很少的。因此，当今好的太阳能应用技术不只仅仅要考虑冬天取暖，四季供应热水的问题，更应该解决太阳能在夏季的利用问题。太阳能空调制冷技术就是夏季太阳能利用问题的最有效解决办法。而太阳能一体化建筑系统也就可以成为为建筑物空调系统提供热源的源头。太阳能热系统和热驱动制冷空调相结合就可以建立真正的太阳能制冷取暖系统。现如今，世界上许多国家都在加快对太阳能制冷技术的研究。有资料显示，已经和正在建立太阳能制冷系统的国家主要有美国，日本，韩国，新加坡，德

19、国，=其他国家大很多，因此，由于空调系统而产生的能耗在国内能耗中占有相当大的比重。所以这些国家也更需要进行太阳能空调的研究和开发，这对他们这些国家的能源节省和环境保护来说都是一件很有利的事情。1.2 课题研究的背景利用可再生能源和其它余热能够有效缓解世界范围内的能源紧张和环境污染等问题。太阳能是一种可再生的清洁能源，很长时间以来都受到普遍重视。使用太阳能制冷和调节空气是太阳能应用的一个非常重要的方面，是十分具有发展前途的领域，也是当今制冷界研究与发展的热点。如今，国内外的制冷研究学者在太阳能制冷这一方向进行了许多的科研工作，提出了多种制冷方法并且取得了一些成果，现今实现太阳能制冷主要有两条途径

20、：一是太阳能的光电转换，用电制冷，比如光电制冷和热电制冷；第二种就是光热转换，利用热制冷，比如吸收式制冷，喷射式制冷，吸附式制冷；光电转换由于成本较高在研究上出现的比较多，但是实际推广的较少，而用热制冷由于它低廉的代价而受到青睐。到现在，以热制冷主要有太阳能吸收式制冷和太阳能吸附式制冷、太阳能喷射式制冷，这三种制冷方法在试验和应用方面都取得了比较大的成功。太阳能制冷因为它自己所具有的独特优势而得到了巨大的发展。最重要的就是节能，太阳能是取之不尽用之不绝的，太阳能制冷在空调上的应用，必定可以大大的减少电力消耗，从而节约能源；第二点是环保，根据蒙特利尔议定书，CFC 类工质因为对大气臭氧层的破坏作

21、用而被全部禁止的，太阳能制冷采用非氟烃类的物质作为制冷剂，不会破坏臭氧层，也没有温室效应，适合现在全世界倡导的环保的要求，同时还可以降低燃烧化石燃料发电所带来的环境污染。32东华理工大学毕业设计（论文） 太阳辐射的计算方法 2. 太阳辐射计算方法2.1 太阳辐射 太阳是地球上光与热的主要源泉，它的内部无时无刻不进行着剧烈的核反应，产生大量的能量向四周辐射，其中很少的一部分投射到了地球。依据探测和理论的计算，太阳表面温度是5770K或5497，中心的温度甚至高达(1500一 2000)，压力有340多亿兆帕，密度160g/，。地球大气外垂直太阳辐射面积上，太阳辐射能量密度有1367w/。称为太阳

22、常数。经过测算表明，太阳每秒对外释放出的能量，因为太阳距离地球以上，太阳发出的能量仅仅只有二十二亿分之一到达了地球，但这些能量也相当于全世界发电总量的8万多倍。所以太阳能资源是十分丰富，是可再生能源里面最引人注目，开发和研究最多，也是应用最广的清洁能源。2.1.1 太阳方位的确定 要计算系统的集热器所受的日射量，首先需要知道该地区在不同的季节、不同的时刻太阳的位置。为了确定太阳位置，需要求出太阳高度角和太阳方位角。用表示纬度，用来代替太阳赤纬(太阳赤纬的周期是一年，夏至为+，冬至为-，春分和秋分为)，用t表示时角(正午时角规定是，午前为负值而午后为正值，每小时的变化是)。由球面三角公式和，可由

23、以下公式计算: （2-1） （2-2） (2-3) 2.2 太阳辐射的计算2.2.1 太阳常数 太阳常数指的是在平均日地距离，在地球的大气层外，在单位面积上和单位时间内垂直于太阳辐射表面上所接受的太阳辐射能。 直射辐射、散射辐射和总辐射：太阳直射辐射(又称直达辐射或束辐射)指的是接受到的直接来自于太阳而不改变其方向的太阳辐射.。太阳直射辐射强度会随地理纬度变化而发生变化，同时还受到云量和海拔高度的较大影响。太阳散射辐射(又称扩散辐射或者天空辐射)指的是接受到的受到大气层散射的影响而改变方向的太阳辐射。散射辐射受到天气情况，大气成分影响很明显，也受到太阳高度，海拔高度和大气透明度等综合因素的影响

24、。太阳总辐射指的是接收到的太阳辐射的总和，等于直射辐射加散射辐射。总辐射的概念有时用来表示太阳光谱在整个波长范围内的积分。2.2.2 大气质量 大气质量m指的是太阳光线穿过地球大气层的路程与太阳在天顶时太阳光线穿过地球大气层的路程的比值。当太阳在天顶位置时，设太阳光垂直照射所经过的路程为1，当太阳高度角h，忽略地球曲率造成的影响，大气质量可以由下式计算: （2-4）2.2.3 大气透明度 大气会对太阳辐射进行吸收和散射，使太阳辐射在通过大气层的时候发生一定的衰减，大气透明度P是表示大气使辐射能衰减程度的重要参数。显然阳光通过大气的距离越长，太阳辐射削弱得越明显。在一个大气质量情况下，P的经验数

25、据如下2.1表表1 大气透明度P天气情况最好晴天较好的晴天中等晴天交叉的晴天P的取值0.850.800.650.5322.3.1 标准晴天水平面上的太阳辐射量由上述太阳角，大气质量和大气透明度和太阳常数等参数就可以计算地球表面上太阳直射辐射，散射辐射和总辐射量。垂直于阳光辐射表面上(太阳法线方向)的太阳辐射强度叫做法向太阳辐射强度， 其计算式如下: （2-5） 水平面直射辐射强度，散射辐射强度和水平面上的总辐射强度分别由以下各式计算： （2-6） (2-7) (2-8)2.3.2 任意倾斜面上太阳辐射量 倾斜面的太阳直射辐射强度和散射辐射强度。可以由下面两式计算： （2-9） （2-10）式中

26、: 任意平面的倾斜角; i阳光入射角。 太阳光射到地面之后，一部分又被地面反射到倾斜面上，该部分就是倾斜面上所得到的地面所反射辐射强度。其计算公式如下: (2-11)式中：地面平均反射率，一般取0.2。任意倾斜面上的总的辐射强度是上三式之和，即： （2-12）2.4 集热器的最佳倾角 最佳的集热器方位的确定方法，以使用周期内所收集的太阳能量最大为原则。固定式太阳能集热器，为了得到最大日射量，正午时尽可能让集热器的采光面垂直于日光，这时=z。其中z是太阳天顶角(地球表面某点水平面的法线与太阳射线之间的夹角)，可以得出z=-。当集热器需要全年使用时，应取全年的平均赤纬角，假设某地区的全年平均赤纬角

27、度约为，=; 集热器为春分一直到秋分都使用时，可认为该期间内的平均赤纬角为1015，则=(1015);集热器为秋分直到第二年春分的间使用时，可认为该期间内的平均赤纬角为15 10，则= +(1015)。太阳能系统设计为全年使用，因此取=，即集热器的倾角最好为当地的纬度。此外集热器平面的方位角，=0时，也就是集热器面向正南，一年中即可得到最大太阳辐射能量。2.5 本章小结 本章先给出了太阳辐射量计算方法，并以某地区作为例子计算了夏季某一天的太阳辐射量随着时间的变化和全年太阳辐射量之间的变化情况，利用这种方法可以用来计算地球上的任意时间，任意地点的太阳辐射量的大小。东华理工大学毕业设计（论文） 太

28、阳能吸收式制冷系统的基本原理 3. 太阳能吸收式制冷系统的基本原理太阳能吸收式制冷系统，主要结构包括太阳能热水系统还有吸收式制冷系统。3.1 太阳能热水系统3.1.1 集热器 太阳能集热器是一种吸收太阳辐射把产生的热能传给传热工质的装置。它是太阳能制冷系统的一个重要组成部分，其性能如何对整个系统的好坏起着决定性的作用。现在主要分析非聚焦式平板型太阳能集热器，同时简要介绍下真空管太阳能集热器，聚焦型太阳能集热器和太阳能空气集热器。 1.平板型太阳能集热器 平板型集热器既可以利用直射也能利用散射辐射能，不需要跟踪装置。本身有结构简单，维护轻松及故障少等有点，是太阳能技术中用得最普遍、数量最多的一种

29、部件。常见的平板型集热器 如图1所示，主要部件有吸热部件(包括载热介质流道和吸收表面)，隔热保温材料，透明盖板和外壳等几部分。 图1 平板型集热器 太阳辐射穿过透明盖板照射到吸收表面上，光能便被转换为热能，以热量形式再传递给吸热板内部的传热工质，使得传热工质的温度升高;同时，温度升高后的吸热板就以传导，对流和辐射等方式向四周散热，这就是集热器的热量损失。由于平板型的结构没有聚焦阳光的功能，因此其工作温度一般都只限于100以下。 集热器所吸收的太阳辐射能S，是指入射辐射能和面盖光学损失的差。集热器传送到环境中的热损失主要包括导热，对流以及辐射，它的大小一般用总传热系数U乘以吸热板的平均温度和环境

30、的温度之差来代表。因而在热平衡条件的情况下集热器的有效能量输出就等于吸收的辐射能与热损失之差: Q= （3-1）式中：Ac集热器面积，； U_总传热系数，; T_吸热板平均温度。； Ta环境温度，； S吸热面吸收的太阳辐射量，W; Qu集热器有效利用能量，w。 上式表明，吸热板吸收的辐射能S越大，热损失越小，得到的有效能就越多。影响S的因素主要有:集热器上的太阳辐射量It以及太阳的入射角i;面盖对太阳辐射的透射率，透射率越大越好;对吸热面长波发射的透射率，需要越小越好;吸热面对太阳辐射的吸收率，需要越大越好;面盖支撑物和集热器边缘对太阳的遮挡应当尽可能小等。 集热器性能一般用集热效率来表示，它

31、是指一段时间内吸收的有用热能和入射于集热器表面上的太阳辐射能的比值。效率和吸热面温度为反比。为得到比较高的集热效率，吸热面的温度不能太高，因为这会让工作流体的温度也下降。集热效率计算式为: （3-2）式中:Gt集热器瞬时辐射量，w; T规定时间，h。 2.真空管型太阳能集热器真空管型太阳能集热器是从平板型太阳能集热器的基础上发展起来的一种新型太阳能集热装置。依据太阳能集热器的瞬时效率分析，平板太阳能集热器的吸热板和透明盖板间的空气夹层中，空气对流产生的热损失是平板型集热器产生热损失的主要部分，要减少这部分热损失最有效的措施是将集热器的集热板和盖板之间抽成真空，但是这样做十分困难，因为抽真空后，

32、每l的盖板就要承受1T的压力。因此人们研制出了内管与外管之间抽成真空的全玻璃型真空管，这样就大大减少了因为集热器的导热，对流和辐射所造成的热损失。将多根真空管用联箱连起来就是真空管集热器。3.聚焦型太阳能集热器平板型集热器可以获得的热能虽然非常巨大，但是其它的品质却不高;聚光式太阳能集热器可以将一定面积上的太阳能通过集中从而聚焦到很小的面积上，以此获得高温热能，即优质热能。聚焦型集热器用聚光器以反射或折射的方式将投射到光孔上面的太阳光聚集到接收器上形成焦面，接收器再把光能转换成为热能，通过介质带走。因为接收器上的能够得到很高的能流密度，所以通过这种方式就可以到达比平板集热器要高很多的温度，从而

33、给太阳能的热利用带来更加有利的条件。聚光型集热器依据构造的不同，可以按以下两种方法来进行分类: 3.1.2 蓄热水箱虽然太阳提供给人类和自然界几乎取之不尽，用之不竭的能量，但是由于太阳能会随着时间还有季节不断的变化，这种间断性将会造成供和需之间的矛盾。因此我们就要想一些办法在阳光充足的时候把太阳能储存起来，当无阳光的时候就可以加以利用，这就是太阳能的热储存的问题。太阳能储存的方式很多，可以通过热能，化学能，电能，动能还有位能等形式加以储存。这里主要讨论把太阳能通过以热水的形式来储存在蓄热水箱里面，主要分析温度分层的蓄热水箱。1.未分层的蓄热水箱蓄热水箱中热水的储热量为 （3-3）式中:Qs-

34、一次循环作用下，温度范围为T1及T2之间的总热容量，kw; M总水量，kg/s 。未分层蓄热水箱的能量平衡方程为： （3-4）Q由集热器传到蓄热水箱的热能，KW;L 蓄热水箱供给负荷的能量，KW; 蓄热水箱热容量变化率，KW;蓄热水箱热损失。KW。下标S表示的是蓄热水箱，下标a表示的是环境。采用欧拉法则对式(3-3)在整个时间段上进行积分，可以计算得到蓄热水箱于太阳能热过程时候的长期运行性能: （3-5）t 时间间隔，h；T 该时间间隔内的初始温度。； 蓄热水箱终了温度，。2. 分层的蓄热水箱 对于分层蓄热水箱，工作环境是温度分层的情况，水箱顶部温度会比底部高，水温在垂直方向上变化的。人们研究

35、了许多种关于温度分层的蓄热水箱模型，那些模型大体上可以被分为以下两类:l)多节点方法 为了精确的模拟水箱实际工作状况，一般将它分成N段(也就是N个节点)，每一段都分别写出能量平衡的方程式，就可以得到N个微分方程。解这个方程组就可以得出随时间变化的N个节点的温度。 实际中蓄热水箱温度分层主要取决于水箱的各种设计参数，例如:大小，位置以及出水口和进水口还有出水以及进水的流量。为了得出N节点的蓄热水箱的方程，需要对进入水箱中的热水怎么流入不同节点做出相应假设。图2所示的5节点水箱，该水箱被分成5段，各段的水温已经在图上给出。假设集热器出口的水低速进入水箱，并自动进入与其密度水平差不多，也就是温度比它

36、稍微低的那一段。若集热器出口的水温,这个时候,它会自动进入第3节点 图2 时的5节点水箱 图3 节点分层水箱 对于一个3段的水箱，如图3所示。进入集热器热水从水箱底部节点的3提供，而负荷则是由顶部节点1提供。集热器出口的流体进入哪一层，由其自身的温度决定。假设3节点的温度分别是45，35和25，顶部的温度最高，底部的温度最低。如果从集热器返回的水温低于35，它会进入节点3:若温度在35到45之间时，则会进入节点2。集热器控制函数决定集热器回水会进入哪个节点，其定义表示如下 （3-6） 注意，集热器的运行过程中，有种情况控制函数是非零(等于l)函数。集热器回水三条支路将会分别由，和控制。如果集热

37、器出口水温在45到35之间，则。同理，负荷控制函数将决定负荷回水会进入哪个节点，运行的时侯也只将会有一种情况是非零函数，它的定义如下: (3-7)两个节点之间在垂直方向交换的净流量，主要取决于集热器以及负荷的质量流率和该瞬时两个控制函数(和)的值。由第i1个节点进入到第i个节点的净流量可以使用掺混流量来表示，它只是考虑垂直方向上的交换，而不考虑由负荷或者集热直接进入到节点的流量。 (3-8)由上述定义控制函数以及掺混流量，可以得到节点i处的能量平衡方程式: (3-9)式中，右边第一项所代表的是该节点在周围环境的热损失，第二项代表的是集热器所储存的能量，第三项则是负荷所提取的能量，第四项是上一节

38、点和该节点由垂直方向上所掺混而净交换的能量，左边是下一节点和该节点净交换的能量。除每个节点都会产生损失项外，其余各项大小或有无都是由控制函数所决定的。3.2 太阳能吸收式制冷系统3.2.1 吸收式制冷机 用太阳能集热器收集的太阳能驱动吸收式制冷机是太阳能制冷空调中普遍采用的方法。吸收式制冷机使用的工质是由两种沸点不同的物质组成的二元混合物，其中沸点低的物质为制冷剂，沸点高的物质为吸收剂，故又称为制冷剂一吸收剂工质对。常用的工质对有氨一水溶液，其中氨为制冷剂，水为吸收剂;还有溴化锂-水溶液，其中水为制冷剂，溴化锂为吸收剂，采用溴化锂一水溶液做工质最为普遍。由于本文中用到的制冷机是热水型单效溴化锂

39、吸收式制冷机，因此主要对单效吸收式制冷循环进行分析。1. 吸收式制冷机的设计考虑 吸收式制冷机性能有两种计算方法:第一种，对制冷机中的每个部件都写出一套平衡方程(能量守恒、质量守恒等)，通过联立解方程来确定运行的状态和性能。这种方法的结果精确，但很费时。问题还在于一般在实际系统中，还有暂时不能使用数学解析法的部件，例如采用浓度调节器，由于溶液的浓度在循环的过程中是变化的，因此很难得出计算式;第二种，按制冷机的运行具体数据建立经验公式，经过多次的修改，可以得到制冷机的瞬时性能计算模型。大多数的家用吸收式制冷机，都采用如前所述的开/关控制方案， 在制冷机启动的过程中，假如把发生器，溶液热交换器以及吸收器看作效能为常数的那种换热器;发生器就假定为单节点的热容量，吸收器与溶液热交换器的响应要比发生器快得多，在这些假设条件下，启动阶段的发生器温度变化如下: （3-10）式中： 发生器温度，； 发生器稳定状态温度， 发生器初始温度， 发生器启动时间常数，s。 停机阶段，也就是制冷机关闭后，溶液流到制冷机的最低位置(通常为吸收器)。热量主要由热传导以及自然对流损失到周围空气中。溶液温度可由下式计算： （3-11）式中： 溶液温度，； 周围环境温度， 关闭时的时间常数，S。 将比，大得多，因