太阳能制冷器原理.pdf

1、太阳能蒸汽压缩式制冷的工作原理

在太阳能集热器循环中，其组件主要有太阳集热器、汽液分离器、锅炉、预

热器等。水或其他工质被太阳能集热器加热至高温状态，先后通过汽液分离器、

锅炉、预热器、分别几次放热后，温度逐步降低，最后又进入太阳集热器再进行

加热。如此周而复始，使太阳能集热器成为热机循环的热源。

在热机循环中，其组件主要有蒸汽轮机、热交换器、冷凝器、泵等。低沸点

的工质从气液分离器出来时，压力和温度升高，成为高压蒸汽，推动蒸汽轮机旋

转而对外做功，进入热交换器被冷却，再通过冷凝器而被冷凝成液体。此时液体

为低沸点工质，在先后通过预热器、锅炉、气液分离器再次加热成高压蒸汽。由

此可见，热机循环是一个消耗热能而对外做功的过程。

在蒸汽压缩式制冷机循环中，其组件主要有制冷压缩机、蒸发器、冷凝器、

膨胀阀等。蒸汽轮机的旋转带动制冷压缩机的运行，经过蒸汽压缩式制冷机的压

缩、冷凝、节流和汽化等过程，完成制冷循环。在蒸发器外侧流过的空气被蒸发

器吸收其热量，从较热的空气变为较冷的空气，将这较冷的空气送入房间从而降

温。

2、太阳能蒸汽喷射式制冷的工作原理

太阳能集热器循环：由太阳能集热器、锅炉、储热水槽等几部分组成。在太阳能

集热器循环中，水或其他工质先后被太阳能集热器和锅炉加热，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汽进入蒸汽喷射式制冷机

后放热，温度迅速降低，然后又回到太阳能集热器和锅炉再进行加热。如此周而

复始，使太阳能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汽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。此混合蒸汽

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。

3、太阳能除湿式制冷原理

太阳能液体除湿是将环境空气或室内回风送入除湿器，使之与除湿溶液接触，

空气中部分水分被除去，对干燥后的空气再绝热加湿，从而达到空气调节的目的，

被稀释的除湿溶液在再生器中得到再生，从而完成一个循环过程。

该系统中的三大核心部件是溶液再生器、空气除湿器和太阳能集热器。整个

流程有两个子循环组成：空气循环和溶液循环。需处理空气（包括回风和新风）

经过溶液除湿器后常温冷却，进入直接蒸发冷却器进行降温处理打到房间空调所

要求的的送风点后进入室内，空气在室内升温、增湿后其中一部分回到除湿器完

成空气循环。在空气除湿器中，常温状态下高浓度的除湿溶液与被处理空气直接

接触，由于除湿溶液表层的水蒸气分压力比别处理空气水蒸气低得多，所以空气

中的水蒸气以扩散传质的方式进入溶液表层，进而被溶液吸收。从除湿器内出来

的稀溶液经过溶液热交换升温后进入太阳能集热器内进行进一步的加热温升。被

加热的溶液打到再生温度后进入溶液再生气内。在再生器内蒸汽输送过程正好与

除湿器相反，温度较高、浓度较低的溶液与环境空气直接接触，此时溶液表层水

蒸气分压力高于湿空气表层水蒸气分压力，因而溶液里面的水蒸气不断扩散至空

气中，完成除湿溶液的再生过程，再生后的浓溶液流经溶液热交换器降温，并通

过冷却水的二次降温，恢复除湿能力后重新进入除湿器内对需处理空气进行除湿

完成溶液循环

4、太阳能吸收式制冷原理

吸收式制冷是利用溶液浓度的变化来获取冷量的装置，即制冷剂在一定压力下蒸

发吸热，再利用吸收剂吸收制冷剂蒸汽。自蒸发器出来的低压蒸汽进入吸收器，

被吸收剂强烈吸收，吸收过程中放出的热量被冷却水带走，形成的浓溶液由泵送

入发生器中，被热源加热后蒸发，产生高压蒸汽，进入冷凝器冷却，而稀溶液减

压回流到吸收器，完成一个循环。

5、太阳能吸附式制冷原理

脱附过程：吸附床内充满了吸附剂，吸附有制冷剂，冷凝器与冷却系统相连，一

般冷却介质为水。工作时，太阳能集热器对吸附床加热，制冷剂获得能量克服吸

附剂的吸引力从吸附剂表面脱附，进入右边管道，系统压力增加。当压力与冷凝

器中对应温度下的饱和压力相等时，制冷剂开始液化冷凝，最终制冷剂凝结在冷

凝器中，脱附过程结束。在这个过程中，太阳能集热器供能，冷凝器放热。

吸附过程：冷却系统对吸附床进行冷却，温度下降，吸附剂开始吸附制冷剂，管

道内压力降低。蒸发器中的制冷剂因压力瞬间降低而蒸发吸热，达到制冷效果，

制冷剂达到吸附床，吸附过程结束。在此过程中，蒸发器吸收冷媒水的热量，吸

附床放热。