太阳能制冷技术

　　太阳集热器循环由太阳集热器、锅炉、储热水槽等几部分组成。在太阳集热器循环中，水或其他工质先后被太阳集热器和锅炉加热，温度升高，然后再去加热低沸点工质至高压状态。低沸点工质的高压蒸气进入蒸汽喷射式制冷机后放热，温度迅速降低，然后又回到太阳集热器和锅炉再进行加热。如此周而复始，使太阳集热器成为蒸汽喷射式制冷机循环的热源。

　　蒸汽喷射式制冷机循环由蒸汽喷射器、冷凝器、蒸发器、泵等几部分组成。在蒸汽喷射式制冷机循环中，低沸点工质的高压蒸气通过蒸汽喷射器的喷嘴，因流出速度高、压力低，就吸引蒸发器内生成的低压蒸汽，进入混合室。在混合蒸汽流经扩压室后，速度降低，压力增加，然后进入冷凝器被冷凝成液体，该液态的低沸点工质在蒸发器内蒸发，吸收冷媒水的热量，从而达到制冷的目的。

　　4 太阳能空调的发展趋势

　　太阳光是一种高品质能源。因为发出太阳能转化为低温热能进行制冷，太阳能的品质已受到极大损失。因此，在利用太阳能制冷过程中，应该避免这种损失，寻找新的方法才能有效大幅度提高利用效率。

　　目前，已经有专家开发出这样类太阳能制冷系统。首先将太阳能转换为高温热能，最高温度的热能被送入气体透平机，输出电能，然后利用电能制冷。透平机排出的中温热能被送入吸收式制冷机。最后将两部分制出的冷量合二为一最终得到系统的总冷量。这样的综合系统才能最大限度地发挥太阳能的效益。

　　综合制冷系统面临的一个最大困难是系统透平机的改造。最近已有公司开发出微型气体透平机。这些装置有 45kW的电力输出，在商业上也认为可行。目前能达到的热电效率在 12%左右[8]。

　　至此，要实现高效太阳能制冷，最终又归结到开发高温高效太阳能集热器上。尽管今年来太阳能集热技术有了极大的提高，比如，采用真空管-热管式太阳能集热器能产生 200℃左右的热能;槽形抛物面聚焦与真空管-热管相结合的太阳能集热器能产生 300～400℃的高温。但这些热能仍然只能算是中温热能，而且效率也受到极大限制，仍然不能较大改善太阳能制冷性能。

　　最近以色列科学家 Gordon 等提出的利用众多小型抛物面聚焦，通过光纤或导光管收集和传导太阳光，并对其进行二次汇聚，然后输入高温光接受器中，从而得到比现在常规太阳能集热器高许多的高温热能。

　　已有文献报道，大型的小碟抛物面光纤导光集热系统能获得超过 1000℃的高温热能。两级吸收式制冷机所需要的热能温度在 200℃以下。因此，200℃以上的热能除了可以用来制冷以为，还可以用来推动热机做功[9]。

　　这一太阳能综合利用方案由于实现了太阳能的高效利用，并具有传热中间环节少、光强可控和可远距离传输等诸多优点，因而得到各国科学家的普遍重视。

　　5 结束语

　　利用太阳能驱动实现制冷这门技术虽然已有不少应用，但仍处于初步应用与实验阶段，其原因在于技术的复杂性与难度，对太阳能的利用效率不高，以及经济性能成本等因素。虽然世界上已有太阳能制冷系统投入商业运营，但是距离大规模的应用还有很大的差距，如何降低太阳能制冷系统的造价使之更加广泛地走向商业化应用是当今太阳能制冷领域的主要研究课题。要解决这一课题主要有以下几方面：

　　(1)研究出更加适应于太阳能利用的制冷机组。

　　(2)加大对太阳能集热器的研究力度，进一步提高当前集热器的集热效率和降低其造价。

　　(3)将太阳能制冷和太阳能供应热水切实合理地整合，真正使高品位和低品位的太阳能辐射各尽其用，达到系统全年的运行[10]。但这门技术确实是一门节能环保技术，利用制冷空调业的可持续发展，对其进行研究并最终使用是必然的。

　　因此，太阳能制冷技术的研究工作还在进行，是当前制冷空调行业乃至整个新能源领域研究的一大热点。