2024年3月13日发(作者：)
匦 豳 ． 太阳能制冷讲座（３） 太阳能固体转轮式除湿空调（下） 上海交通大学制冷与低温工程研究所■李慧代彦军王如竹 四基于太阳能空气集热器的转轮除湿空调 １工作原理 典型的基于太阳能空气集热器的转轮除湿空调 热系统中流动，需要消耗较大的送风功率。另外，空 气送风温度不稳定，随辐照的变化出现较大的波动， 这主要是由于在热风系统中缺乏合适的蓄热装置。 如图７所示，经太阳能空气集热器加热后的热风，直 接流经转轮再生区，再生干燥剂。集热系统主要包 括太阳能空气集热器、风机、流量调节与控制部件 等。空气集热器阵列是系统的主要部件。设计和安 所以，在空气集热器类型的选择以及集热器阵 列的设计时，不仅要考虑到系统的热效率，还要考 虑空气的阻力损失、漏风系数等因素。 ３基于太阳能空气集热器的转轮除湿空调应用 （１）太阳能空气集热器独立驱动转轮除湿空调 图８为安装在德国Ｆｒｅｉｂｕｒｇ某商业会议室的太 阳能转轮除湿空调系统 】，它负担两间房间（８１５ｍ ） 的夏季制冷及冬季采暖。该系统完全由平板式集热 器集热来驱动，不采用任何辅助热源和蓄热装置。 装空气集热器阵列时的注意事项如下： （１）空气集热器阵列中不宜串联次数过多； （２）集热器各并联管路的压损应相同，避免因流 量不均造成的集热系统性能下降； （３）集热阵列不宜过于复杂，以免驱动空气流动 的风机能耗增加； （４）应对空气与外界环境进行隔热密封处理。 其中空气集热器面积为１００ｍ ，夏季制冷量为６０ｋＷ 的制冷功率。 一Ｉ 处理空气—’— Ｉ＼／Ｌ———． — ／ 干燥转轮 图７ 基于太阳能空气集热器的转轮式除湿空调流程图 ２特点 相比太阳能热水循环，太阳能热空气循环的主 要优点为： （１）冬季不会出现冻结问题； （２）系统结构简单，对集热器的材质要求较低， 因此价格低廉； （３）不存在材料的腐蚀问题； 图８安装在德国Ｆｒｅｉｂｕｒｇ的太阳能除湿空调 （４）经过加热的空气可直接用于干燥转轮或冬季 （２）太阳能热风辅助驱动转轮除湿空调 图９为最近在上海交通大学机械动力学院实验 大楼实施的太阳能单轮两级除湿空调，系统采用可 直接产出再生用热空气的真空管空气集热器，机组 设计制冷量为５ｋＷ，热力ＣＯＰ可达１．０以上，由于 避免了蓄热和换热过程中的热损失，系统可将 采暖，无需添加水一空气换热器，从而减少热量损失。 热空气循环也有不足之处。首先相对液体集热 器而言，空气集热器集热效率较低，主要原因是吸热 层与空气的传热系数小。其次，与水相比，空气的密 度小，以致在相同加热量的情况下，为使空气能在加 ｓｏＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ７／２０１０
除湿空调系统，系统采用光伏板预加热系统以及平 板空气集热器。 五复合式太阳能转轮式除湿空调 太阳能是一种洁净的可再生能源，但是具有随 机性。太阳辐照强度不足时，除湿空调需匹配辅助 热源，或与常规空调装置结合使用。 如图１２所示，安装在意大利的太阳能复合空调 系统由太阳能集热器、太阳能光伏板、燃气驱动的冷 热电三联供、热泵、除湿转轮组成【】 。其中光伏板与 发电系统并网运行。该系统特点是利用光伏板发电 时多余的热量。系统运行流程如下：光伏板和冷热电 联产系统全年运行，满足热泵和终端的电力需求；在 夏季运行模式中，光伏发电和冷热电联产系统的余 热，用于再生除湿转轮；冬季采暖工况下，光伏发电 和冷热电联产系统产生的余热直接用来采暖。 图９安装在上海交通大学的单转轮两级太阳能除湿空调 ４０％～５０％的太阳辐射转变为空调能力输出。 图１０为上海交通大学安装在皇明集团的太阳能 空气集热器转轮除湿空调。制冷房间面积为１６９ｍ ， 集热系统采用串并联型式连接，除湿空调制冷量为 ２０ｋＷ，热力ＣＤＰ为０．９５。 图１０安装在皇明集团的太阳能辅助除湿空调系统 图１ ２安装在意大利Ｏｒｂａｓｓａｎｏ的太阳能除湿空调 图ｌ１为安装在西班牙Ｍａｔａｒｏ［ｍ 的太阳能辅助 安装在奥地利Ｈａｒｔｂｅｒｇ的太阳能除湿空调（图 １３）ＥｍＪ，是采用生物能与太阳能的复合热源系统。 六总结 太阳能集热系统是太阳能除湿空调的重要组成 部分，不同的集热循环直接影响除湿空调的流程设 图１ １ 安装在西班牙Ｍａｔａｒｏ的太阳能除湿空调 ——— 计、运行操作和系统控制。太阳能热水驱动的除湿 卜Ｉ ＳＯＬＡＲ ＥＮＥＲＧＹ ７，２０１０
【２】Ｓｈｙｕ Ｓ Ｍ，Ｌｕ Ｒ Ｊ，Ｙａｎ Ｗ Ｊ，ｅｔ ａ１．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｗｏ ｎｏｖｅｌ ｓｏｌａｒ ｄｅｓｉｃｃａｎｔ ｄｅｈｕｍｉｄｉｉ ｃａｔｆｉｏｎ ｒｅｇｅｎｅｒａ— ｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．Ｅｎｅｒｇｙ，１９９５，２Ｏ（８）：７５ ｌ一７５７． ［３】Ｋｈａｌｉｄ Ａ Ｊ，Ｎａｂｅｅｌ Ｓ Ｄ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｏｌｒ ａａｓｓｉｓｔｅｄ ｈｅａｔｉｎｇ ａｎｄ ｄｅｓｉｃｃａｎｔ ｃｏｏｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ ａ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｂｕｉｌｄｉｎｇ［Ｊ］．Ｅｎｅｒｇｙ Ｃｏｎｖｅｒ－ ｓｉｏｎ Ｍａｎａｇｅ，２００１，４２（８）：９９５—１０２２． ［４】贾春霞．硅胶基复合干燥剂强化除湿机理及其应用研究［Ｄ】． 上海：上海交通大学，２００６：８０—９６． ［５］橇能性吸着材『ＡＱＳＯＡＪ（７’夕二，７，）［ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：Ｈｗｗｗ． 图｛３安装在澳大利亚Ｈａｒｔｂｅｒｇ的太阳能除湿空调 ｙｅｓ—ｍｐｉ．ｃｏｒｎ／ｏｔｈｅｒ／ａｑｓｏａ．ｈｔｍ１．２００９—１一ｌ５． ［６］Ｔｙｐｅ ＩＩＩ＆Ｌｏｗ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｒｅｇｅｎｅｍｔａｂｌｅ Ｄｅｓｉｃｃａｎｔ Ｗｈｅｅｌ［ＥＢ／ 空调具有热源温度稳定、系统运行连续、集热效率 高等优点，适合用于太阳辅助除湿空调系统。太阳 能空气集热器驱动的除湿空调可使用价格低廉的空 气集热器，而且集热系统简单，无需添加水一空气 换热器，适合太阳能独立除湿空调系统。 对于太阳能独立除湿空调而言，集热系统的设 ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅｘｌａｎ．ｃｏｊｐ／ｅｎ／ｐｒｏｄｕｃｔｓ／ｅｋｓｒｏｔｏｒ．ｈｔｍ１．２００９・１—１５． ［７］Ｂｏｕｒｄｏｕｋａｌｌ Ｐ，Ｗｕｒｔｚ Ｅ，Ｊｏｕｂｅｒｔ Ｐ，ｅｔ ａ１．Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｏｆ ｓｏｌｒ ａｈｅａｔ ｐｉｐｅ ｖａｃｕｕｍ ｃｏｌｌｅｃｔｏｒｓ ｉｎ ｔｈｅ ｄｅｓｉｃｃａｎｔ ｃｏｏｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ：Ｍｏｄｅｌｌｉｎｇ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ［Ｊ］．Ｓｏｌｒ ａＥｎｅｒｇｙ，２００８，８２（１２）：１２０９—１２１９． ［８］Ｔｈｅ ６ｔｈ Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ Ｐｒｏｇｒａｍｍｅ ｏｆｔｈｅ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｕｎｉｏｎ［ＥＢ／ＯＬ］． ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｂｒｉｔａ—ｉｎ—ｐｕｂｓ．ｅｕ／ｂｉｔ／ｕｋ／０３ｖｉｅｗｅｒ／ｒｅｔｒｏ？ｔｍｅａｓｕｒｅｓ／ｐｄｆｆ ＦＩＮＡＬ１ １ＳｏｌａｒＣｏｏｌｉｎｇＭａｒｃｏ ０１ 一一＿８ｂ．ｐｄｆ． ［９］Ｈｅｎｎｉｎｇ Ｈ Ｍ，Ｅｒｐｅｎｂｅｃｔ Ｔ，Ｈｉｄｅｒｂｕｒｇ Ｃ，ｅｔ ａ１．Ｔｈｅ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｏｆ ｓｏｌａｒ ｅｎｅｒｇｙ ｕｓｅ ｉｎ ｄｅｓｉｃｃａｎｔ ｃｙｃｌｅｓ［Ｊ］．１ｎｔ Ｊ Ｒｅｆｒｉｇｅｒａｔｉｏｎ，２００１，２４ （３）：２２０—２２９． 计是影响系统性能的重要因素。对于太阳能辅助除 湿空调系统，热源型式的选择，多种能源的联合运 行，以及变工况条件下的系统运行控制是目前亟待 【１０】Ｓｏｌａｒ ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ ｇｕｉｄｅ［ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：Ｈｗｗｗ．ｃｒｅｓ．ｇｒ／ ｃｌｉｍａｓｏｌ／ｉｎｄｅｘ一？ｌｅｓ／ｐｄｆ／ｃｌｉｍａｓｏ１．ｐｄｆ． 解决的问题。 参考文献 ［１］Ａｈｍｅｄ Ｍ Ｈ，Ｋａｔｔａｂ Ｎ Ｍ，Ｆｏｕａｄ Ｍ．Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ａｎｄ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ 【１ １］Ｄａｉ Ｙ Ｊ．Ｓｏｌｒ ａｃｏｏｌｉｎｇ：ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ［ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：／ ／ｗｗｗ．ｓｊｔｕｉｒｃ．ｓｊｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ／ｗａｎｇｓｈａｎｇｊｉａ０ｘｕｅ，ｘｕｅｋｅｑｉａｎｙａｎ／ ２００８ｒｅｓｏｕｒｓｅ／ｄａｉｙｊ．ｐｄｆ． ［１２］Ｂｕｔｅｒａ Ｆ，Ａｄｈｉｋａｒｉ Ｒ Ｓ，Ａｓｔｅ Ｎ，ｅｔ １．Ｈｙｂｒｉａｄ ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ—ｔｈｅｒｍａｌ ｏｆ ｓｏｌａｒ ｄｅｓｉｃｃａｎｔ ｗｈｅｅｌ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ［Ｊ］．Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ Ｅｎｅｒｇｙ，２００５， ３０ｆ３）：３０５—３２５． ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｓｏｌａｒ ｃｏｏｌｉｎｇ：ｔｈｅ ＣＲＦ ｓｏｌｒ ａｆａｃａｄｅ ｃａｓｅ ｓｔｕｄｙ［ＥＢ／ＯＬ］． ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｐｖｄａｔａｂａｓｅ．ｏｒｇ／ｐｄｆ／ＦＩＡＴ—ＳｏｌａｒＦａｃａｄｅ．Ｎｆ．圈 必维上海光伏检测实验室获ＣＢＴＬ资质及ＣＮＡＳ认证 作为全球 知名的检测认 证机构，必维 套电气产品全球互认体系，以参加ＣＢ体系的各成 员国之间相互认可检测结果为基础，其成员包括全 球５０多个主要国家和地区。 ＣＮＡＳ是由中国国家认证认可监督管理委员会 （ＣＮＣＡ）批准设立并授权的国家认可机构，统一负 责对认证机构和实验室的认可工作，也是国际实验 国际检验集团 （ＢｕｒｅａｕＶｅｒｉｔａｓ， 简称ＢＶ）光伏实验室一直致力于为光伏生产企业提供 最安全可靠的认证服务。近日，必维上海光伏检测实 验室获ＣＢＴＬ（ＣＢ检测实验室）资质及中国国家认可机 构ＣＮＡＳ证书，其认可范围包括ＩＥＣＪＥＮ６１２１５、ＧＢ／ Ｔ９５３５、正Ｃ Ｎ６１６４６、正℃ Ｎ６１７３（）＿ｌ、ⅢＣ／ＥＮ６１７３０－ 室认可合作组织（ｍＡＣ）的成员。目前，７０个国家、 地区和经济体的６２个实验室认可机构签署了ＩＬＡＣ 互认协议，带有ＣＮＡＳ认可标志的测试报告在国际 上很多国家和地区是可以互认的。 必维（ＢＶ）上海光伏检测实验室ＣＢＴＬ和ＣＮＡＳ ２、ＧＢ厂ｒ ２００４７．２、ＵＬ １７０３等。必维上海光伏检测实 验室具备先进的检测设备及完备的测试能力，光伏企 资质的获得，可以大大节省客户的检测成本和时 间，为光伏出口产品提供便利的本地检测服务和通 向全球的“国际通行证”，从而极大地提升企业及 产品的市场竞争力。圈 一 业通过必维可以获得ＣＢ证书、ＮＦ认证、ＢＶ Ｍａｒｋ标 识认证，ＰＶＧＡＰ标识等国际认证。 ＣＢ体系是ＩＥＣＥＥ（国际电工委员会）建立的一 ——— ＳＯｔ．ＡＲ ＥＮＥＲＧ １｜２０１０
