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关于空调制冷技术与多种空调系统技术探讨 　　摘要 ：结合工作实际经验，本文首先介绍了目前两种空调制冷技术热点，即热声制冷技术和太阳能制冷技术，其次重点论述了太阳能空调系统、水源热泵空调系统和天然气(燃气)吸收式制冷系统。对于制冷与空调行业，应在进一步降低建筑能耗的基础上，从环保化、节能化、智能化三方面着手，注重新技术的研发和应用，以及制冷空调技术与相关技术的融合与交叉，以适应新时期能源战略的需要。 　　关键词：空调制冷技术、热声制冷、太阳能制冷、系统 　　 　　一、热声制冷技术 　　热声制冷是21 世纪以来发展的一种新的制冷技术，与传统的蒸汽压缩式制冷系统相比，热声热机具有无可比拟的优势：无需使用污染环境的制冷剂,而是使用惰性气体或其混合物作为工质，因此不会导致使用的CFCS 或HFCS 臭氧层的破坏和温室效应而危害环境；其基本机构是非常简单和可靠，无需贵重材料，成本上具有很大的优势；它们无需振荡的活塞和油密封或润滑，无运动部件的特点使得其寿命大大延长。热声制冷技术几乎克服了传统制冷系统的缺点，可成为下一代制冷新技术的发展方向。所有的热声产品的工作原理都基于所谓的热声效应，热声效应机理可以简单的描述为在声波稠密时加入热量，在声波稀疏时排出热量，则声波得到加强；反之声波稠密时排出热量，在声波稀疏时吸入热量，则声波得到削弱。当然，实际的热声理论远比这复杂的多。 　　当然，热声制冷的设计水平及制造工艺也在不断的提高。目前，美国在热声领域内的投入最大，研究机构最多, 取得了许多突破性的进展。如上世纪90 年代早期，美国海军研究生院( NPS) 的Garrett 教授开发的热声制冷机；2000 年左右，开发了太阳能驱动的热声制冷机；还有在美国LOS Alamos 国家实验室( LANL) ，SWIFT 教授领导着世界著名的热声研究组，他们主要研发的热声驱动的脉管制冷( 低温制冷) ；另外还有开式热声制冷和空调、高频微型热声机制冷以及还在研发中的种种技术。 　　二、太阳能制冷技术 　　太阳能是一种取之不尽用之不竭的洁净能源，从节能和环保角度出发，利用太阳能取代传统的常规能源驱动空调制冷系统，正日益受到各国的重视，是目前新能源研究领域和工程应用领域的热点。太阳能制冷是根据热力学第二定律，利用太阳能作为低温物体向高温物体进行热量转移时的补偿能量来进行的制冷方式。理论上讲，有两种利用太阳能制冷的方式：(I)太阳能光热转换制冷，即太阳能转换成热能或机械能，利用此热能或机械能作为外界补偿，使低温系统维持所需要的低温；(2)太阳能发电，以电能驱动常规压缩机制冷。目前情况下，太阳能电池成本高，其成本是光热转换制冷的许多倍，目前难以推广。 　　目前，太阳能空调处于示范工程阶段，在欧洲有示范工程近100个，主要在德国和西班牙，中国示范应用工程十几个，主要是广州能源所、北京太阳能研究所、远大为代表的太阳能吸收式空调和上海交大为代表的吸附式空调。目前太阳能空调集热转换效率较低，这就使得太阳能制冷空调效率大打折扣，因此，要实现高效太阳能制冷，必须开发高温高效的太阳能集热器，并开发出与之匹配的制冷空调方式和蓄能方式，此即为目前太阳能制冷关键技术之所在。这样，可大幅降低成本，从而便于规模化应用。 　　三、太阳能空调系统 　　太阳对地球的年辐射总量为1.8×1018kW#8226;h 。如果0.01%能够被利用，折合到每人为1.8×1018×0.01%÷( 60×108) = 30000 kW#8226;h / a 。太阳能制冷具有很好的季节匹配性，夏季，天气越热，空调的负荷越大，需要的制冷量就越大，而此时太阳幅射最强，提供的热能最多，太阳能空调提供的冷量也就最高。冬季，太阳能辐射减弱，但所需的制热循环水温度不高( 65℃即可) ，在满足制冷工况的集热面积下，同样能满足制热负荷要求；这一特点使太阳能制冷技术受到重视和发展。实现太阳能制冷有“光- 热- 冷”、“光- 电- 冷”、“光- 热- 电-冷”等途径。 　　1、太阳能溴化锂机组 　　该机组利用聚焦集热技术实现太阳能的光热转化，转化的热能提供给溴化锂吸收式空调机组制冷或采暖。具体形式为反射镜将阳光反射并聚焦到真空管上，真空管吸收反射的阳光加热管内循环水，被加热的循环水以汽液状态进入汽包；汽包是汽液分离的场所，分离的蒸汽进入溴化锂吸收式空调机组，为机组提供制冷或制热的能源。 　　（1）制冷过程为。阳光照射在反射板并聚焦到真空管上时，管内的循环水被加热，180℃的高温热源水进入主机高发，主机以热水机的循环进行制冷运行。热源水在高发内换热后，由集热泵再送入集热管路循环加热。太阳能制冷过程中，如果光强减弱使集热器不能获取足够热量时，通过改变热源泵运行频率改变热源水流量，使热源水温度保持在180