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2006-9-13 第二章 太阳能（Solar Energy） 1. 概论2. 太阳集热器3. 太阳热水器4. 太阳灶5. 太阳房6. 太阳能干燥7. 太阳能温室8. 太阳能制冷与空调9. 太阳能热发电系统10. 太阳能光伏发电系统11. 太阳能技术发展趋势 2.6太阳能干燥 2.6.1太阳能干燥的基本原理 使被干燥的物料，或者直接吸收太阳能并将其转化为热能，或者通过太阳集热器所加热的空气进行对流患热而获得热量，再经过物料表面与物料内部之间的传热、传质过程，使物料中的水分逐步汽化并扩散到空气中去的过程。 水和物料的结合方式 游离水分：存在在物料的空隙和表面的水分。 物化结合水：以一定的物理化学结合力与物料结合起来的水分，包括无聊的吸附水、结构水分和毛细管水分。 化学结合水分：按照一定的数量或比例与化合物结合而生成带结晶水的化合物中的水分。常温干燥较难除去，需在高温下加热才能够除去。 2.6太阳能干燥 2.6.2太阳能干燥系统的分类 a. 温室型太阳能干燥系统 物料主要靠吸收太阳辐射而被干燥，传热方式主要是辐射，为了排湿，需运用自然对流或风机驱动空气带走湿气，由于温室容积较大，为使物料上下层干燥均匀，采用双流通风排湿系统。 b. 对流式太阳能干燥系统 由空气集热器和干燥室组成。利用集热器加热空气，然后利用自然对流（常用于小型系统）或风机将热空气送入干燥室，对物料进行对流加热干燥。 c. 温室与对流结合型 阳光透过温室顶部玻璃盖板直射框架上的物料，使之受辐射加热干燥；南墙外部有空气集热器，加热的空气由风机送入干燥室底部向上经框架上的物料，进行对流加热，吸湿后一部分从后墙顶部烟囱排出，剩余部分可回流再用。 2.7太阳能温室 2.7.1太阳能温室定义 温室效应：就是太阳光透过透明材料进入温室内部空间，使进入温室的太阳辐射能大于温室向周围环境散失的热量，这样温室内的空气、土壤、植物的温度就会不断升高，这种过程叫做“温室效应”。 太阳能温室：就是根据温室效应的原理加以建造的人工暖房，以满足植物生长对温度的要求。 2.8太阳能制冷与空调 2.8.1 概述 太阳能制冷是利用太阳辐射热作动力来驱动制冷装置工作。 太阳能空调的优点 太阳能空调主要以吸收式制冷为主，使用LiBr为介质，无臭、无毒、无害，十分环保 吸收式制冷机制使用功率很小的屏蔽泵，运行安静、噪声低。 同一套太阳能吸收式空调系统，可以夏季制冷、冬季采暖和其他季节提供热水等三种功能，一机多用，四季常用 由于越是太阳辐射强的时候，越需要制冷，其制冷能力也越强。 太阳能空调的现阶段局限性 太阳能空调以及集热器的造价高。 自然条件下，某些地区太阳能辐照密度不高，使集热器采光面积与空调建筑面积的配比受到限制。 已处在实用化示范阶段，都是适合于单位的中央空调，小型的制冷装置尚未完全开发。 太阳能制冷系统的类型 2.8太阳能制冷与空调 2.8.1 概述 太阳能吸收式制冷 太阳能吸附式制冷 太阳能除湿式制冷 太阳能蒸汽压缩机式制冷 太阳能蒸汽喷射式制冷 吸收和吸附的区别： 一相互溶体系，两相。 间歇式太阳能吸收式制冷 蒸发器 水冷凝器 空气冷却器 平板集热器 2.8.2 太阳能吸收式制冷系统 间歇式NH3制冷的工作原理 当受太阳照射后，氨水中的氨由于沸点低便首先蒸发。随着蒸发不断进行，氨蒸汽压力升高，集热器中的氨水浓度愈来愈低，成为稀氨水。氨蒸汽通过空气冷却器和水冷却器冷凝为氨溶液。此时，打开阀门A，关闭阀门B、C，氨溶液流经阀门A贮存在蒸发器中，这就是白天接受太阳能获得氨溶液的过程，称之为再生过程 集热器将作为散热器使用，由于向环境散热，器内温度、压力下降。这时，关闭阀门A、C，打开阀门B，蒸发器中的氨溶液压力下降，氨溶液汽化吸热，使蒸发器内温度急剧下降，达到制冷目的，这就是制冷过程。 优缺点：制冷剂氨液中常含有水，使制冷剂不纯，降低了制冷效率与单位溶液的制冷量；并且氨有泄漏，要污染环境，对人体有害。但氨本身粘度低，潜热大，导热性能好，是良好的制冷剂，价格便宜。 2.8.2 太阳能吸收式制冷系统 连续式LiBr制冷的工作原理 集热器吸收太阳能加热其中的水，作为发生器中加热水—溴化锂溶液的热源。水的沸点比溴化锂的沸点（1265 0C)低得多，水首先变成水蒸汽而上升到冷凝器中，被冷却后成为纯水，进入蒸发器。然后由冷凝泵将蒸发器底部的水抽到上部从喷水口喷出，由于压力降低而汽化，并吸收冷冻水的热量使冷冻水冷却，以供房间空调降温用。汽化的水蒸汽再流入吸收器，被从发生器流回的浓溴化锂水溶液喷淋所吸收，成为稀的溴化锂水溶液，由溶液泵将其经换热器吸热后送入发生器，完成一个制冷循环，不断利用太阳能转变的热能，制取空调用的冷冻水。 优缺点