刍议太阳能制冷技术的发展及应用
【摘要】作为可再生的清洁能源，太阳能被广泛应用于各个领域之中，利用太阳能的技术种类很多，其中制冷技术由于具有环保和节能等优势，在最近几年得到了较快发展。现阶段太阳能制冷方式并不是单一的，主要技术种类包括吸收式制冷技术、吸附式制冷技术、喷射式制冷技术以及光电式制冷技术。文章对上述太阳能制冷技术的发展与应用进行了探讨。
【关键词】太阳能；制冷技术；发展；应用
一直以来，人们对于利用太阳能的认知通常都是停留在太阳能热水以及采暖方便，直到最近几年，太阳能制冷逐渐受到人们的广泛关注。众所周知，利用普通空调制冷会消耗许多电能，而且大部分空调排出的物质会污染大气环境，而太阳能制冷则能够使世界范围内的环境污染与能源紧张问题得到缓解。目前各个领域中应用了多种太阳能制冷技术，对节约能源与保护环境具有十分重要的意义。
1 太阳能吸收式制冷技术
最早兴起并发展的太阳能制冷技术就是吸入式制冷，在上世纪30年代兴起，由于低效率、高成本、商业价值低的缺点而未得到过多重视。科学技术逐渐发展后该技术逐渐得以发展，当世界性能源危机出现时该技术逐渐被普及。溴化锂——水吸收式制冷机与氨——水吸收式制冷机是比较常见的太阳能吸收式制冷机，太阳能加热集热器中的溶液，经过冷凝器的蒸发后的溴化锂或氨冷却后被储存至冰箱内的蒸发器，溶液制冷时被汽化再次进入集热器，被稀溶液吸收后发挥制冷效果。因为利用了太阳能，吸入式制冷技术仅有较低的发生温度，通常采用单效方式作为制冷循环方式，该技术制成的制冷机的适用场合特点是冷却水温度较低且热源温度较高，此时能充分发挥该技术的优势，性能良好。吸收式制冷技术虽然发展的比较成熟，但制作成本较高，因此主要应用于中央空调等大型空调中。
2 太阳能吸附式制冷技术
该技术在白天利用固体吸附剂对太阳能进行吸收，以便用于夜间的吸附制冷。它主要由贮液器、阀门、蒸发器、冷凝器、发生器/吸附器等部分组成。在运行过程中，太阳能在白天加热吸附床，同时制冷工质进行脱附，如果其压力满足饱和压力值，就会在冷凝器中发生冷暖，得到的液体进入蒸发器。吸附床在晚上被冷却，压力降低，直到与蒸发温度的饱和压力相等。压力骤降引起液体沸腾，从而开始制冷。太阳能吸附式制冷技术的优点较多，包括有效运用低品位热源、无环境污染、无噪音、使用寿命长、运行费用低、一次投资少、结构简单等。然而由于该技术起步较晚，所以尚不成熟，其问题主要是固体吸附剂的导热性能不强，需较长时间才能吸附或解吸，单位质量吸附剂难以获得较大的制冷功率，导致制冷机尺寸大，而且热量损失严重，降低了系统制冷的性能指数，还需要进一步研究完善。
3 太阳能喷射式制冷技术
该技术在进行制冷时原理主要是利用集热器使太阳能产生蒸汽，通过其压力来制冷。运用喷射式制冷技术而形成的系统比较简单，但是由于制冷系数不高，为了使系统性能提高，需要采用电能辅助，使喷射器的引射流压力提高。我们所说的太阳能增强型喷射制冷系统中的热源是太阳能集热器获得的温度较高的热水，主要利用低沸点工质，并将机械压缩喷射制冷循环作为辅助。该系统能够使引射流压力提高，从而促进喷射器的性能提高，它将蒸汽喷射式制冷循环与机械压缩式制冷循环的优势有机结合在一起，热经济性较高，而且与传统的喷射制冷相比制冷性能指数大约高出50%以上，应用于空调中能够达到很好的制冷效果。
各种太阳能制冷技术都具备自身的优点和缺点，为了制成更好的制冷系统可以结合两种或几种太阳能制冷技术，使其优势互补、相辅相成，既节约成本又能得到较高的效率，达到节能、环保的目的。
4 太阳能光电式制冷技术
从实质上来说太阳能光电式制冷技术是应用太阳能发电的体现，它将太阳能通过光伏转换装置向电能转化，逆变（工频或高频）之后则可以对普通的压缩式制冷机进行驱动，而光伏转换技术则是该系统的关键。目前一些冰箱与空调中已经应用了太阳能光电式制冷技术，然而由于人们对其特性缺乏了解，通常并未将光伏系统的特性纳入考虑范围之内，导致系统的整体效率较低，且消耗成本高，难以获得广泛认可。最近几年，经过不断研究，该技术的缺陷不断得到改进，逐渐被广泛应用于空调与冰箱制作中。
5 结语
最近几年，世界范围内的环境污染问题日趋严重，许多自然资源已经成为了稀少的“奢侈品”，环保与节能逐渐受到了社会各界的广泛重视。目前，可再生资源与新能源的开发成为了各个国家的研究重点尤其是太阳能，它与水、煤等资源不同，能够被长期使用且不必担心资源枯竭，更不会造成环境污染或导致生态失衡。将太阳能制冷技术应用于空调制作之中，可充分发挥其方便、节能的优势，发展前景广阔，能够为企业获得巨大的经济效益与社会效益。
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