太阳能在生态建筑中的应用课件

太阳能在生态建筑中的应用太阳地球月亮2022/12/161荆有印nt2443@163.com太阳能在生态建筑中的应用太阳地球月亮2022/12/141荆太阳能在生态建筑中的应用1.利用太阳能的途径及重要意义（1-9）

--我国太阳能资源分布

--利用太阳能供热、制冷的途径

--利用太阳能供热、制冷的重要意义2.太阳能集热器（10-46）3.太阳能热水系统（46-53）4.太阳能热水系统与建筑一体化（54-58）5.太阳能热水采暖（59-65）6.太阳能制冷与空调（66-115）7.太阳能发展趋势与前景（116-132）2007年保定启动"太阳能之城"工程2009年河北“追风逐日”工程2022/12/162荆有印nt2443@163.com太阳能在生态建筑中的应用1.利用太阳能的途径及重要意义（1-1.太阳能应用途径及重要意义2022/12/163荆有印nt2443@163.com1.太阳能应用途径及重要意义2022/12/143荆有印1.1我国太阳能资源分布2022/12/164荆有印nt2443@163.com1.1我国太阳能资源分布2022/12/144荆有印n1.1我国太阳能资源分布类别名称全年日照时数(h)全年日照辐射量(MJ／cm2.a)主要包括地区Ⅰ丰富区3200～330O6700～8370青藏高原、甘肃北部、宁夏北部和新疆南部等地，特别是西藏，居世界第二位。Ⅱ较丰富区3000～32005860～6700河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。Ⅲ中等区2200～30005020～5860山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏北部和安徽北部等地。Ⅳ较差区1400～22004190～5020湖南、湖北、广西、江西、浙江、福建北部、广东北部、陕西南部、江苏南部、安徽南部以及黑龙江、台湾东北部等地。Ⅴ最少区1000～14003350～4190四川、贵州、重庆等地。2022/12/165荆有印nt2443@163.com1.1我国太阳能资源分布类别名称全年日照时数全年日照辐射量1.1我国太阳能资源分布一、二、三类地区，年日照时数大于2000h，辐射总量高于5860MJ／cm2·a，是我国太阳能资源丰富或较丰富的地区，面积较大，约占全国总面积的2／3以上，具有利用太阳能的良好条件。四、五类地区虽然太阳能资源条件较差，但仍有一定的利用价值。2022/12/166荆有印nt2443@163.com1.1我国太阳能资源分布一、二、三类地区，年日照时数大于21.2利用太阳能供热、制冷的途径太阳能集热器太阳能光伏发电2022/12/167荆有印nt2443@163.com1.2利用太阳能供热、制冷的途径太阳能集热器2022/121.3利用太阳能供热、制冷的意义--北方城镇建筑采暖用能1.5亿吨标煤/年，相当于非发电用煤15%；空调用电日益增长；--过渡地区采暖需求增长；--南方建筑能耗主要为空调除湿（南方城市夏季空调用电占总电量40％以上）；--生活热水用能急剧增加。

太阳能可在建筑生活热水供应、采暖空调等高能耗环节发挥重要作用！2022/12/168荆有印nt2443@163.com1.3利用太阳能供热、制冷的意义--北方城镇建筑采暖用能1.3利用太阳能供热、制冷的意义

•四季供应热水•夏季空调•冬季采暖•强化室内自然通风•自然采光照明•部分电力供应。。。各类建筑是利用太阳能资源的良好载体2022/12/169荆有印nt2443@163.com1.3利用太阳能供热、制冷的意义•四季供应热2.太阳能集热器2022/12/1610荆有印nt2443@163.com2.太阳能集热器2022/12/1410荆有印nt242.太阳能集热器用太阳能加热低温热水（＜100℃）的太阳能热水系统，是当前太阳能热利用中技术最成熟、经济最具竞争力、应用最广泛、产业化发展最快的领域。2022/12/1611荆有印nt2443@163.com2.太阳能集热器用太阳能加热低温热水2.太阳能集热器太阳集热器是一种吸收太阳辐射能量并向工质传递热量的装置。

--平板型太阳集热器--真空管太阳集热器

2022/12/1612荆有印nt2443@163.com2.太阳能集热器太阳集热器是一种吸收

2.1平板型太阳集热器（1）分类（按工质）

•液态集热器

•空气集热器（2）特点•结构简单，工作可靠，成本较低。

•可同时利用直射辐射和散射辐射。•热流密度较低，故工质的温度也较低，运行安全。2022/12/1613荆有印nt2443@163.com2.1平板型太阳集热器2022/12/1413荆有印2.1平板型太阳集热器（3）应用范围

工业生产：如锅炉进水预热、牛奶加工、鱼肉食品加工、制革续丝、印染及电影胶卷冲洗等。生活及服务业：如集体浴室、住宅、别墅、理发馆、餐厅、医院、旅馆等。采暖、空调及制冷：美国、日本、西欧和中国都有采暖、空调及制冷示范工程，但成本较高。农业生产：农作物干燥、温水养鱼、温室种植及养殖、中药材干燥、传统工艺品烘干等。游泳池加热：国内已经建成或计划兴建全年使用的室内太阳能游泳池。2022/12/1614荆有印nt2443@163.com2.1平板型太阳集热器（3）应用范围工业生产：如2.1平板型太阳集热器（4）构造平板型太阳集热器一般由吸热板、盖板、保温层和外壳等组成，如图所示。平板型太阳集热器组成示意图2022/12/1615荆有印nt2443@163.com2.1平板型太阳集热器（4）构造平板型太阳集热器组成2.1平板型太阳集热器（5）工作过程阳光透过玻璃盖板照射在表面有涂层的吸热板上，吸热板吸收太阳辐射能量后温度升高，将热量传递给集热器内的工质，工质温度升高后，作为有用能量输出。2022/12/1616荆有印nt2443@163.com2.1平板型太阳集热器（5）工作过程2022/122.1平板型太阳集热器（6）性能参数1）能量平衡方程平板型太阳集热器实际上是一个热交换器，是将太阳辐射能转换成热能的设备。其能量平衡，如图所示。平板型太阳集热器能量平衡图--单位时间内集热器的有用输出能量；--单位时间内集热器的能量损失；--单位时间内集热器的热容变化率。2022/12/1617荆有印nt2443@163.com2.1平板型太阳集热器（6）性能参数2.1平板型太阳集热器

--单位时间内集热器吸收到的太阳辐射能量：--单位时间内集热器的有用输出能量；--单位时间内集热器的能量损失；--单位时间内集热器的热容变化率。2022/12/1618荆有印nt2443@163.com2.1平板型太阳集热器--单位时间内集热器吸收到2.1平板型太阳集热器也可写成

Ac--集热器采光面积，m2；HR--太阳辐照度，W/m2；(τa)--盖板透过率与吸热板吸收率的乘积，％。2022/12/1619荆有印nt2443@163.com2.1平板型太阳集热器也可写成Ac--集热器采光面积，m22.1平板型太阳集热器

--单位时间内集热器的能量损失：UL--集热器总热损系数，W／(m2.℃)；

tp,ta--吸热板和环境温度，℃。2022/12/1620荆有印nt2443@163.com2.1平板型太阳集热器--单位时间内集热2.1平板型太阳集热器--单位时间内集热器的有用输出能量：--单位时间内集热器的热容变化率：tf.o,tf.i--集热器的出、入口处介质温度，℃；M--集热器单位面积介质的质量流量，kg／(m2.h)；Cp--介质的定压比热，kJ／(kg.℃)；Cc--集热器的热容量，kJ/℃；τ--时间，s；t--温度，℃。2022/12/1621荆有印nt2443@163.com2.1平板型太阳集热器--单位时间内集热器的有用输出能量2.2真空管太阳集热器2.2真空管太阳集热器采用高真空技术和优质选择性吸收涂层，大大降低了集热器的总热损真空管太阳集热器可以在中、高温下运行，也能在寒冷的冬季及低日照与天气多变的地区运行尤其在阴天及每天早晚和冬季具有比一般平板型太阳集热器高得多的集热效率。按真空管封装结构分为：

--全玻璃真空管太阳集热器

--金属--玻璃真空管太阳集热器2022/12/1622荆有印nt2443@163.com2.2真空管太阳集热器2.2真空管太阳集热器20222.2真空管太阳集热器⑴全玻璃真空管太阳集热器由多根全玻璃真空太阳集热管插入联箱而组成。1--水箱外壳

2--保温层3--水箱内胆4--排气溢流孔5--密封胶圈

6--外水箱端盖7--防尘圈

8--电加热器预留孔9--真空集热管10--进出水孔11--漫反射板12--护罩尾托

13--支架2022/12/1623荆有印nt2443@163.com2.2真空管太阳集热器⑴全玻璃真空管太阳集热器1--水箱2.2真空管太阳集热器⑴全玻璃真空太阳集热管1)构造由内、外两层玻璃管构成内管外表面具有高吸收率和低发射率的选择性吸收膜夹层之间抽成高真空，其形状如一个细长的暖水瓶胆2022/12/1624荆有印nt2443@163.com2.2真空管太阳集热器⑴全玻璃真空太阳集热管2022/12.2真空管太阳集热器全玻璃真空集热管1-外玻璃管2-内玻璃管3-真空4-有支架的消气剂5-选择性吸收表面2022/12/1625荆有印nt2443@163.com2.2真空管太阳集热器全玻璃真空集热管2022/12/12.2真空管太阳集热器全玻璃真空集热管太阳能热水器，是利用真空集热管所具有高太阳能吸收比和低发射比涂层，将吸收的太阳辐射转换成热能，将管内的水加热，利用冷水比重大、热水比重轻的自然循环的原理，在真空管内形成冷水下沉、热水上浮的自然循环，通过不断的循环，最终使水箱内的水温逐渐升高，并储存与其中。2)工作原理：2022/12/1626荆有印nt2443@163.com2.2真空管太阳集热器全玻璃真空集热管太阳能热水器，是利2.2真空管太阳集热器2）种类和特点全玻璃真空太阳集热管尽管有许多优点，但由于管内装水，在运行过程中若有1根管坏了，整个系统就要停止工作。为此人们开发了：

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全玻璃U形管真空集热管

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全玻璃热管真空集热管2022/12/1627荆有印nt2443@163.com2.2真空管太阳集热器2）种类和特点2022/12.2真空管太阳集热器全玻璃U形管真空集热管2022/12/1628荆有印nt2443@163.com2.2真空管太阳集热器全玻璃U形管真空集热管2022/12.2真空管太阳集热器全玻璃热管真空集热管2022/12/1629荆有印nt2443@163.com2.2真空管太阳集热器全玻璃热管真空集热管2022/122.2真空管太阳集热器2022/12/1630荆有印nt2443@163.com2.2真空管太阳集热器2022/12/1430荆有印2.2真空管太阳集热器真空管内没有水，如果1支真空集热管损坏，不会影响整个系统的运行。特点：不改变全玻璃真空太阳集热管的结构，产品运行的可靠性提高。2022/12/1631荆有印nt2443@163.com2.2真空管太阳集热器真空管内没有水，如果1支真空集热管2.2真空管太阳集热器⑵金属--玻璃真空管太阳集热器同样也是由多根同种类型的真空集热管组合而成。根据集热管的结构，可以分为：U形管式、同轴套管式、热管式、内聚光式、直通式和贮热式等。1）U形管式真空集热管如图所示。按插入管内的吸热板形状不同又分为平板翼片和圆柱形翼片。2022/12/1632荆有印nt2443@163.com2.2真空管太阳集热器⑵金属--玻璃真空管太阳集2.2真空管太阳集热器

U形管式真空集热管平板翼片圆柱形翼片2022/12/1633荆有印nt2443@163.com2.2真空管太阳集热器U形管式真空集2.2真空管太阳集热器

2）同轴套管式真空集热管同轴套管式真空集热管又称直流式真空集热管，如图所示。同轴套管式真空集热管吸热管是两根内外相套的金属管，外管与吸热板加以焊接，外管底部封死，外管与玻璃熔封并引出真空管外，真空管内抽真空。2022/12/1634荆有印nt2443@163.com2.2真空管太阳集热器2）同轴套管式真空集热管2.2真空管太阳集热器工作时冷水从内管进入，经吸热板加热后，热水通过内外管的夹层向外流出。特点：热效率较高，运行可靠。3）热管式真空集热管根据吸热板的不同，热管式真空集热管又分为：热管--平板翼片结构和热管--圆筒翼片结构。2022/12/1635荆有印nt2443@163.com2.2真空管太阳集热器工作时冷水从内管进入，经吸热板加热2.2真空管太阳集热器组成：由热管、吸热板、真空玻璃管组成。工作原理：太阳光透过玻璃照射到吸热板上，吸热板吸收的热量迅速将热管内的工质汽化，被汽化的工质升到热管冷凝端，加热水箱或联箱中的水，同时工质放出汽化潜热后冷凝成液体，在重力作用下又流回热管的下端，如此重复工作，不断地将吸收的辐射能及时迅速地传递给需要加热的介质(水)。热管--平板翼片热管--圆筒翼片2022/12/1636荆有印nt2443@163.com2.2真空管太阳集热器组成：由热管、吸热板、真空玻璃管组2.2真空管太阳集热器4）内聚光式真空集热管内聚光式真空集热管是在真空管内加聚光反射面的一种集热管，如图所示。组成：由聚光反射面、吸热管和真空玻璃管等组成。特点：运行温度较高，有时可达150℃以上；不需要跟踪设备；制造比较困难。

内聚光式真空集热管2022/12/1637荆有印nt2443@163.com2.2真空管太阳集热器4）内聚光式真空集热管2.2真空管太阳集热器5）直通式真空集热管如图所示。按真空管内的吸热结构，可分为吸热管板结构与吸热管结构。直通式真空集热管吸热管板吸热管2022/12/1638荆有印nt2443@163.com2.2真空管太阳集热器5）直通式真空集热管直通2.2真空管太阳集热器传热介质由吸热管的一端流入，在真空管内加热后，从另一端流出，故称直通式。优点：运行温度高和易于组装。适合应用于大型太阳热水工程。如果与聚光反射镜结合使用，其温度可达300-400℃，可用于太阳能热发电。美国加州的KJC太阳能发电厂就是采用了该类产品，总装机容量150MW。直通式真空集热管吸热管板吸热管2022/12/1639荆有印nt2443@163.com2.2真空管太阳集热器传热介质由吸热管的一端流入，在真空2.2真空管太阳集热器6）贮热式真空集热管如图所示。它是将大直径真空集热管与贮热水箱结合为一体的真空管热水器，亦称真空闷晒式热水器。组成：由吸热筒体、玻璃管金属端盖、支撑架和消气剂等部件组成。特点：不需要水箱，结构紧凑，使用较为方便。贮热式真空集热管2022/12/1640荆有印nt2443@163.com2.2真空管太阳集热器6）贮热式真空集热管贮热2.2真空管太阳集热器无论是真空管太阳热水器或真空管太阳热水工程，一般都是把多支真空集热管通过联箱组成集热器单组模块，根据需要设计多少组模块组成整个装置或系统，采用自然循环、定温放水或强迫循环的方式获得所需的热水。下面以全玻璃真空管集热器为实例进行介绍。⑶真空管太阳集热器的结构2022/12/1641荆有印nt2443@163.com2.2真空管太阳集热器无论是真空管太阳热水器或真空管太阳2.2真空管太阳集热器1）全玻璃真空管集热器的结构组成：由集热管、反射板(有时也可不用)、联箱、尾座和支架组成。分类：根据集热管的安装方位，可分为南北向放置和东西向放置。无论何种结构集热器，平面与地面均有一个倾角。2022/12/1642荆有印nt2443@163.com2.2真空管太阳集热器1）全玻璃真空管集热器的结构2022.2真空管太阳集热器南北向放置的真空管集热器东西向放置的真空管集热器2022/12/1643荆有印nt2443@163.com2.2真空管太阳集热器南北向放置的真空管集热器东西向放置2.2真空管太阳集热器2）联箱与真空集热管的连接方式如图所示。联箱与真空管联接示意图联箱根据需要可设计成方形或圆管形两种，一面或两面按设计的管间距开孔，联箱两端焊有进出水管，周围应有保温层和外壳，真空管开口端通过硅橡胶密封圈直接插入联箱。2022/12/1644荆有印nt2443@163.com2.2真空管太阳集热器2）联箱与真空集热管的连接方式联箱2.2真空管太阳集热器

3）反射板设计由于真空集热管成本较高，若采用密排，成本高且加工困难，为了既满足系统热效率和产水量的要求，又能降低成本，人们设计出各种各样的反射板(器)。2022/12/1645荆有印nt2443@163.com2.2真空管太阳集热器3）反射板设计2022/2.2真空管太阳集热器(a)平面漫反射器(b)V形反射器(c)V形与平面结合的反射器(J)圆柱面镜反射器(e)圆柱抛物面反射器(f)复合镜聚光反射器(g)复合抛物面反射器各种反射器与真空管的组合2022/12/1646荆有印nt2443@163.com2.2真空管太阳集热器(a)平面漫反射器各种反射器与3.太阳能热水系统2022/12/1647荆有印nt2443@163.com3.太阳能热水系统2022/12/1447荆有印nt23.太阳能热水系统太阳能热水系统指通过太阳能集热器将水或其他传热工质加热后由储热箱储存，能提供生活热水的系统。按集热器传热工质的运动方式分为：

-循环式

-直流式

-闷晒式按生活热水与集热器传热工质的关系分为：

-直接式

-间接式2022/12/1648荆有印nt2443@163.com3.太阳能热水系统太阳能热水系统指通3.太阳能热水系统

循环式：自然循环式、强制(机械)循环式。直流式：水一次通过集热器就被加热到所需温度。亦称一次式或变流量定温放水式。闷晒式：闷晒定温放水式、圆筒式。2022/12/1649荆有印nt2443@163.com3.太阳能热水系统2022/12/1449荆有印nt23.1循环式太阳能热水系统（1）自然循环式太阳能热水系统自然循环式热水系统原理图储热水箱2.上循环管

3.集热器;4.下循环管该系统依靠集热器和储热水箱中的水温不同产生的密度差进行温差循环（热虹吸循环），水箱中的水经过集热器被不断加热升温。为防止系统中热水倒流及维持一定的热虹吸压头，储热水箱必须置于集热器的上方，不适合应用到大系统。2022/12/1650荆有印nt2443@163.com3.1循环式太阳能热水系统（1）自然循环式太阳能热水系统3.1循环式太阳能热水系统（2）强制循环式太阳能热水系统强制循环太阳能热水系统运行原理图储热水箱2.上循环管3.集热器4.循环水泵;5.下循环管系统储热水箱的工质经下循环管路由循环水泵泵至太阳能集热器加热，温度升高的工质则经上循环管路回到储热水箱，完成一个循环。必须由控制系统控制，以避免降温循环现象的发生。2022/12/1651荆有印nt2443@163.com3.1循环式太阳能热水系统（2）强制循环式太阳能热水系统

3.2直流式太阳能热水系统

直流式太阳能热水系统，亦称一次或变流量定温放水式系统。水通过集热器，一次被加热到所需温度。恒定的出口水温通过控制集热器入口电动调节阀的开度实现。优点：储热水箱不必高架于集热器之上。缺点：控制装置比较复杂，价格较高。2022/12/1652荆有印nt2443@163.com

3.2直流式太阳能热水系统

直流式太阳能热水系统，亦称一3.3闷晒式太阳能热水系统（1）闷晒定温放水式集热器中的水不流动，当集热器中的水闷晒到与设的温度上限时，集热器出入口的电磁阀全部打开，自来水进入集热器同时将其中的热水顶至储热水箱。当集热器出口温度逐渐降至预设温度下限值时，电磁阀关闭，进入集热器中的自来水重新被闷晒。适用集热器分散在各个点，且面积比较大的系统。（2）其他方式开放式和圆筒式等。特点：集热器和储热水箱合二为一，结构简单，成本低廉，水温不易维持。2022/12/1653荆有印nt2443@163.com3.3闷晒式太阳能热水系统（1）闷晒定温放水式2022/4.太阳能热水系统与建筑一体化2022/12/1654荆有印nt2443@163.com4.太阳能热水系统与建筑一体化2022/12/1454荆有4.太阳能热水系统与建筑一体化从太阳能热水系统的集热和热水供应方式分为：

-分散式供热水系统

-集中式供热水系统

-集中-分散式供热水系统2022/12/1655荆有印nt2443@163.com4.太阳能热水系统与建筑一体化2022/12/1455荆有4.1分散供热水系统采用分散的太阳能集热器和分散的贮水箱供给各个用户所需热水的小型系统（家用太阳能热水器）。特点：建筑物内的每个住户或用户拥有独立的太阳能集热和供热水装置，不同住户或用户间的太阳能热水装置彼此没有关联。分散供热水系统2022/12/1656荆有印nt2443@163.com4.1分散供热水系统采用分散的太阳能集热器和分散的贮水箱4.2集中式供热水系统采用集中的太阳能集热器和集中的贮水箱供给一幢或几幢建筑物所需热水的系统。特点：以一个单元或整栋建筑为单位共用一套太阳能热水系统，共用太阳能集热器和储热水箱。集中式供热水系统2022/12/1657荆有印nt2443@163.com4.2集中式供热水系统采用集中的太阳能集热器和集中的贮水箱4.3集中-分散式供热水系统采用集中的太阳能集热器和分散的贮水箱供给一个单元或一幢建筑物所需热水的系统。特点：以一个单元为设计单位安装太阳能热水系统，共用集热器，每个住户拥有独立的储热水箱。集中集热分户供热水系统集中集热集中-分户供热水系统2022/12/1658荆有印nt2443@163.com4.3集中-分散式供热水系统集中集热分户供热水系统集中集热5.太阳能热水采暖2022/12/1659荆有印nt2443@163.com5.太阳能热水采暖2022/12/1459荆有印nt25.太阳能热水采暖太阳能热水采暖系统与太阳能热水供应系统区别：-生活热水不需要连续供应

-采暖热水须连续供应，且要稳定可靠。

-太阳辐射受昼夜、季节、纬度和海拔高度等自然条件的限制和阴雨天气等随机因素的影响，存在较大的间歇性和不稳定性，在太阳能热水采暖系统中，必须设置辅助热源。辅助热源要根据当地太阳能资源条件，常规能源的供应状况，建筑物热负荷和周围环境条件等因素，做综合经济性分析，以确定适宜的辅助热源及合理的太阳能供暖比例。2022/12/1660荆有印nt2443@163.com5.太阳能热水采暖太阳能热水采暖系统与太阳能热水供应系统区5.太阳能热水采暖辅助热源：

-小型燃油（气）锅炉

-城市热网或区域锅炉房

-工业废热

-电锅炉

-电热管

-地源热泵

-生物质燃料。。。2022/12/1661荆有印nt2443@163.com5.太阳能热水采暖辅助热源：2022/12/1461荆有印5.太阳能热水采暖在农村建设的太阳能采暖项目，由于城市热网及燃气管线不易到达，油、电价格又较高，因此，辅助能源的应用类型多为生物质燃料。

-北京平谷区挂甲峪村，辅助热源用生物质锅炉提供，采用生物质压块成型设备，把当地的果木修剪枝条粉碎后压缩成燃料棒或燃料块，作为生物质锅炉燃料，同时还用作炊事燃料。2022/12/1662荆有印nt2443@163.com5.太阳能热水采暖在农村建设的太阳能采暖项目，由于城市热网5.太阳能热水采暖太阳能由于热密度较低，集热温度很难达到较高水平。普通散热器热媒温度要求较高（70℃以上），而太阳能系统不易达到该出水温度要求。地板采暖所需要的低温热水在35-55℃之间，正好是太阳能集热器所能提供的适合温度。地板采暖系统以整个地面作为散热面，热量主要以辐射方式传播，与以对流散热为主的散热器系统相比，舒适性更好，脚暖头凉的热感觉更符合人体的生理学调节特点，且可以在比末端采用散热器的系统低2－3℃的情况下获得同样的舒适感，节省供热能耗。2022/12/1663荆有印nt2443@163.com5.太阳能热水采暖太阳能由于热密度较低，集热温度很难达到较5.太阳能热水采暖夜间采暖负荷一般大于白天，但夜间却无太阳辐射，具有蓄热功能的地板采暖方式是非常适合的。目前太阳能采暖系统普遍采用地板辐射散热系统作为末端。低温地板辐射采暖散热器采暖2022/12/1664荆有印nt2443@163.com5.太阳能热水采暖夜间采暖负荷一般大于白天，但夜间却无太阳5.太阳能热水采暖太阳能热水采暖系统具有较高社会效益投资相对较高，投资回收期较长房地产开发商积极性不高2022/12/1665荆有印nt2443@163.com5.太阳能热水采暖太阳能热水采暖系统具有较高社会效益2026.太阳能制冷与空调2022/12/1666荆有印nt2443@163.com6.太阳能制冷与空调2022/12/1466荆有印nt6.太阳能制冷与空调随着我国国民经济的迅速发展和人民生活水平的逐步提高，在全国用能量不断增加的同时，温室气体的排放量也正在快速增长，我国已成为世界温室气体排放第二大国。因此，节约能源、减少温室气体排放是一项需要全社会做出不懈努力的重要任务。2022/12/1667荆有印nt2443@163.com6.太阳能制冷与空调2022/12/1467荆有印nt6.1概述太阳能是一种取之不尽、用之不竭的洁净能源。在太阳能热利用领域中，不仅有太阳能热水和太阳能采暖，而且还有太阳能制冷空调。换句话说，在太阳能转换成热能后，人们不仅可以利用这部分热能提供热水和采暖，而且还可以利用这部分热能提供制冷空调。从节能和环保的角度考虑，用太阳能替代或部分替代常规能源驱动空调系统，正日益受到世界各国的重视。2022/12/1668荆有印nt2443@163.com6.1概述太阳能是一种取之不尽、用之不竭的洁净能源。在太阳6.1概述当前，世界各国都在加紧进行太阳能空调技术的研究。据调查，已经或正在建立太阳能空调系统的国家和地区有意大利、西班牙、德国、美国、日本、韩国、新加坡、香港等，这是由于发达国家的空调耗能在全年民用耗能中比发展中国家占有更大的比重。因此，利用太阳能进行空调，对节约常规能源、保护生态环境都具有十分重要的意义。2022/12/1669荆有印nt2443@163.com6.1概述当前，世界各国都在加紧进行太阳能空调技术的研究。6.1概述

1.太阳能空调的优点太阳能空调的最大优点是季节适应性好。

--夏季烈日当头，太阳辐射能量大，人们迫切需要空调

--夏季太阳辐射能量增加，用太阳能来驱动空调系统可产生更多的冷量。太阳能制冷空调可以用多种方式来实现2022/12/1670荆有印nt2443@163.com6.1概述1.太阳能空调的优点太阳能空调的最大优点是季6.1概述传统的压缩式制冷机以氟里昂为介质，对大气层有一定的破坏作用；吸收式制冷机以不含氟氯烃化合物的溴化锂为介质，无臭、无毒、无害，有利于保护环境。压缩式制冷机的主要部件是压缩机，具有一定的噪声；吸收式制冷机，除功率很小的屏蔽泵之外，无其他运动部件，运转安静，噪声低。太阳能吸收式空调系统具有夏季制冷、冬季采暖和其他季节提供热水三种功能，提高了太阳能系统的利用率和经济性。太阳能吸收式空调系统与常规的压缩式空调系统进行比较，除了季节适应性好这个最大优点之外，它还具有以下几个主要优点：2022/12/1671荆有印nt2443@163.com6.1概述传统的压缩式制冷机以氟里昂为介质，对大气层有一定6.1概述现有太阳集热器价格较高，太阳能空调系统的初始投资偏高。在自然条件下太阳能辐照密度不高，使太阳集热器采光面积与空调建筑面积的配比受到限制，目前只适用于层数不多的建筑。太阳能空调已开始进入实用化示范阶段，但都是大型溴化锂吸收式制冷机，目前只适用于单位的中央空调。2.太阳能空调在现阶段的局限性2022/12/1672荆有印nt2443@163.com6.1概述现有太阳集热器价格较高，太阳能空调系统的初始投资6.2制冷的基本概念及分类制冷：就是使某一系统的温度低于周围环境介质的温度并维持这个低温。根据热力学第二定律，热量只能自发地从高温物体传向低温物体，而不能自发地从低温物体传向高温物体。人工制冷过程，就是在外界的补偿下将低温物体的热量向高温物体传送的过程。2022/12/1673荆有印nt2443@163.com6.2制冷的基本概念及分类制冷：就是使某一系统的温度低于周6.2制冷的基本概念及分类以使用的补偿过程的不同，制冷可以分为两大类：消耗热能制冷：用热量由高温传向低温的自发过程作为补偿，来实现将低温物体的热量传送到高温物体的过程。消耗机械能制冷：用机械做功来提高制冷剂的压力和温度，使制冷剂将从低温物体吸取的热量连同机械能转换成的热量一同排到环境介质中，从而完成热量从低温物体传向高温物体的过程。太阳能空调在建筑中的应用，属于太阳能制冷的一种特例。2022/12/1674荆有印nt2443@163.com6.2制冷的基本概念及分类以使用的补偿过程的不同，制冷可以6.3太阳能制冷系统的类型从理论上讲，太阳能制冷可以通过太阳能光电转换制冷和太阳能光热转换制冷两种途径来实现。太阳能光电转换制冷：太阳能→太阳能电池→电能→驱动压缩式制冷机→制冷。太阳能光热转换制冷：太阳能→热能(或机械能)→热能(或机械能)作为外界的补偿→低温。按消耗热能及消耗机械能，太阳能制冷系统可分为：

--太阳能吸收式制冷系统（消耗热能）

--太阳能吸附式制冷系统（消耗热能）

--太阳能除湿式制冷系统（消耗热能）

--太阳能蒸汽压缩式制冷系统（消耗机械能）

--太阳能蒸汽喷射式制冷系统（消耗热能）2022/12/1675荆有印nt2443@163.com6.3太阳能制冷系统的类型从理论上讲，太阳能制冷太阳能空调流程示意2022/12/1676荆有印nt2443@163.com太阳能空调流程示意2022/12/1476荆有印nt24吸附式吸收式固体除湿空调液体除湿空调太阳能热驱动制冷2022/12/1677荆有印nt2443@163.com吸附式吸收式固体除湿空调液体除湿空调太阳能热驱动制冷20226.4吸收式制冷的工作原理吸收式制冷：利用两种物质所组成的二元溶液作为工质来运行的。这两种物质在同一压强下有不同的沸点，其中高沸点的组分称为吸收剂，低沸点的组分称为制冷剂。常用的吸收剂--制冷剂组合形式：

--溴化锂--水（通常适用于大中型中央空调）

--水--氨（通常适用于小型家用空调）溴化锂水溶液是由溴化锂和水两种成分组成，它的性质跟纯水不相同。纯水的沸点只与压力有关，而溴化锂水溶液的沸点不仅与压力有关，而且与溶液的浓度有关。2022/12/1678荆有印nt2443@163.com6.4吸收式制冷的工作原理吸收式制冷：利用两种物质所组成的6.4吸收式制冷的工作原理溴化锂吸收式制冷机组成:

溴化锂吸收式制冷机工作原理示意图--由发生器、冷凝器、蒸发器和吸收器等几部分组成，如图所示。2022/12/1679荆有印nt2443@163.com6.4吸收式制冷的工作原理溴化锂吸收式制冷机组成:溴化锂6.4吸收式制冷的工作原理当溴化锂水溶液在发生器内受到热媒水的加热后，溶液中的水不断汽化；水蒸气进入冷凝器，被冷凝器内的冷却水降温后凝结；随着水的不断汽化，发生器内的溶液浓度不断升高，进入吸收器；当冷凝器内的水通过节流阀进入蒸发器时，急速膨胀而汽化，并在汽化过程中大量吸收蒸发器内冷媒水的热量，从而达到降温制冷的目的。溴化锂吸收式制冷机工作原理示意图2022/12/1680荆有印nt2443@163.com6.4吸收式制冷的工作原理当溴化锂水溶液在发生器内受到热媒6.4吸收式制冷的工作原理低温水蒸气进入吸收器，被吸收器内的浓溴化锂溶液吸收，溶液浓度逐步降低，再由溶液泵送回发生器，完成整个循环。如此循环，连续制取冷量。由于这种制冷方式是利用吸收剂的质量分数变化来完成制冷剂循环的，所以被称为吸收式制冷。溴化锂吸收式制冷机工作原理示意图2022/12/1681荆有印nt2443@163.com6.4吸收式制冷的工作原理低温水蒸气进入吸收器，被吸收器内6.5太阳能吸收式制冷的工作原理所谓太阳能吸收式制冷，就是利用太阳集热器将水加热，为吸收式制冷机的发生器提供其所需要的热媒水，从而使吸收式制冷机正常运行，达到制冷的目的。太阳能吸收式空调系统主要由太阳集热器、吸收式制冷机、空调箱(或风机盘管)、锅炉、贮水箱和自动控制系统等几部分组成。由此可见，太阳能吸收式空调系统是在常规吸收式空调系统的基础上，再增加太阳集热器、贮水箱和自动控制系统等主要部件。2022/12/1682荆有印nt2443@163.com6.5太阳能吸收式制冷的工作原理所谓太阳能吸收式制冷，就是太阳能驱动溴化锂-水吸收式系统太阳能集热器2022/12/1683荆有印nt2443@163.com太阳能驱动溴化锂-水吸收式系统太阳能集热器2022/12/16.5太阳能吸收式制冷的工作原理太阳能吸收式空调系统可以实现夏季制冷、冬季采暖、全年提供生活热水等多项功能，其工作原理如图所示。太阳能吸收式空调系统工作原理示意图2022/12/1684荆有印nt2443@163.com6.5太阳能吸收式制冷的工作原理太阳能吸收式空调系统可以实6.5太阳能吸收式制冷的工作原理在夏季，被太阳集热器加热的热水首先进入贮水箱，当热水温度达到一定值时，由贮水箱向吸收式制冷机提供热媒水；从吸收式制冷机流出并已降温的热水流回到贮水箱，再由太阳集热器加热成高温热水；吸收式制冷机产生的冷媒水通向空调箱（或风机盘管），以达到制冷空调的目。当太阳能不足以提供高温热媒水时，可由辅助锅炉补充热量。太阳能吸收式空调系统工作原理示意图2022/12/1685荆有印nt2443@163.com6.5太阳能吸收式制冷的工作原理在夏季，被太阳集热器加热的6.5太阳能吸收式制冷的工作原理在冬季，同样先将太阳集热器加热的热水进入贮水箱，当热水温度达到一定值时，由贮水箱直接向空调箱（或风机盘管）提供热水，以达到供热采暖的目的。当太阳能不能满足要求时，也可由辅助锅炉补充热量。在非空调采暖季节，只要将太阳集热器加热的热水直接通向生活用贮水箱中的热交换器，就可将贮水箱中的冷水逐渐加热以供使用。太阳能吸收式空调系统工作原理示意图2022/12/1686荆有印nt2443@163.com6.5太阳能吸收式制冷的工作原理在非空调采暖季节，只要将太6.5太阳能吸收式制冷的工作原理正因为太阳能溴化锂吸收式制冷系统具有夏季制冷、冬季采暖、全年提供生活热水等多项功能，所以目前在世界各国应用较为广泛。不过，由于我国目前尚未实现小型溴化锂吸收式制冷机的商品化生产，这就在一定程度上限制了太阳能吸收式空调的推广应用。2022/12/1687荆有印nt2443@163.com6.5太阳能吸收式制冷的工作原理正因为太阳能溴化锂吸收式制6.6太阳能吸附式制冷系统太阳能吸附式制冷系统：是将太阳集热器与吸附器合二为一。太阳能吸附式制冷系统多用于制冰，也有用于空调，而且主要应用于小型家用空调。太阳能吸附式制冷系统的吸附剂--制冷剂组合可以有不同的选择，如

--沸石--水

--活性碳--甲醇。。。这些物质均无毒、无害，也不会破坏大气臭氧层。2022/12/1688荆有印nt2443@163.com6.6太阳能吸附式制冷系统太阳能吸附式制冷系统：是将太阳集6.6太阳能吸附式制冷系统太阳能吸附式制冷系统主要由太阳能吸附集热器、冷凝器、蒸发贮液器、风机盘管等部分组成，如图所示。太阳能吸附式制冷系统工作原理示意图2022/12/1689荆有印nt2443@163.com6.6太阳能吸附式制冷系统太阳能吸附式制冷系统主要由太阳能6.6太阳能吸附式制冷系统白天太阳辐照充足时，太阳能吸附集热器吸收太阳辐射能后，吸附床温度升高，使制冷剂从吸附剂中解吸，太阳能吸附集热器内压力升高。解吸出来的制冷剂进入冷凝器，经冷却介质(水或空气)冷却后凝结为液态，进入蒸发贮液器。这样，太阳能就转化为代表制冷能力的吸附势能贮备起来，实现化学吸附潜能的贮存。太阳能吸附式制冷系统工作原理示意图水或空气2022/12/1690荆有印nt2443@163.com6.6太阳能吸附式制冷系统白天太阳辐照充足时，太阳能吸附集6.6太阳能吸附式制冷系统夜间或太阳辐照不足时，环境温度降低，太阳能吸附集热器通过自然冷却后，吸附床温度下降，吸附剂开始吸附制冷剂，产生制冷效果。产生的冷量一部分通过冷媒水从风机盘管(或空调箱)输出，另一部分贮存在蒸发贮液器中，可在需要时根据实际情况调节制冷量。太阳能吸附式制冷系统工作原理示意图2022/12/1691荆有印nt2443@163.com6.6太阳能吸附式制冷系统夜间或太阳辐照不足时，环境温度6.7太阳能除湿式制冷系统从形式上看，除湿式制冷原理与吸附式制冷原理似乎有些相近，二者都是利用吸附原理来实现降温制冷的。但两者毕竟有所不同

--除湿式制冷是利用干燥剂来吸附空气中的水蒸气以降低空气的湿度进而实现降温制冷的

--吸附式制冷则是利用吸附剂来吸附制冷剂以实现降温制冷的。除湿式制冷系统使用的干燥剂是具有吸水性的物质，有

--固态干燥剂（如硅胶）

--液态干燥剂（如氯化钙、氯化锂）2022/12/1692荆有印nt2443@163.com6.7太阳能除湿式制冷系统从形式上看，除湿式制冷原理与吸附6.7太阳能除湿式制冷系统对于固态干燥剂，除湿器可采用蜂窝转轮形式；对于液态干燥剂，除湿器可采用填料塔形式。太阳能除湿式制冷系统主要由太阳集热器、除湿器、换热器、冷却器、再生器等几部分组成，如图所示。太阳能除湿式制冷系统工作原理示意图2022/12/1693荆有印nt2443@163.com6.7太阳能除湿式制冷系统对于固态干燥剂，除湿器可采用蜂窝6.7太阳能除湿式制冷系统太阳能除湿式制冷系统工作时：处理的湿空气进入转轮除湿器，被干燥剂绝热除湿，此时由于空气中水蒸气的潜热转化为显热，因而成为温度高于入口温度的干燥热空气。干燥热空气经过换热器被冷却，再经过冷却器进一步冷却到要求的状态，然后送入室内，使室内达到降温制冷的目的。2022/12/1694荆有印nt2443@163.com6.7太阳能除湿式制冷系统太阳能除湿式制冷系统工作时：干燥6.7太阳能除湿式制冷系统吸湿后的干燥剂需要加热进行再生，太阳集热器可为再生器提供热源。太阳能除湿式制冷系统，既可采用平板型太阳集热器，也可采用真空管太阳集热器。2022/12/1695荆有印nt2443@163.com6.7太阳能除湿式制冷系统吸湿后的干燥剂需要加热进行再生6.7太阳能除湿式制冷系统室外空气经过冷却器后被冷却，再进入换热器去冷却干燥的热空气，同时自身又达到预热状态；此空气在再生器被加热到需要的再生温度，然后进入转轮除湿器，使干燥剂得以再生；干燥剂中的水分释放到再生气流里，此湿热的空气最终排放到大气中去。2022/12/1696荆有印nt2443@163.com6.7太阳能除湿式制冷系统室外空气经过冷却器后被冷却，再进6.8太阳能蒸汽压缩式制冷系统蒸汽压缩式制冷是一种传统的制冷方式。蒸汽压缩式制冷机主要由压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器等几部分组成，各部分之间用管道连接成一个封闭系统，如图所示。蒸汽压缩式制冷机工作原理图1．蒸汽压缩式制冷的工作原理2022/12/1697荆有印nt2443@163.com6.8太阳能蒸汽压缩式制冷系统蒸汽压缩式制冷是一种传统的制6.8太阳能蒸汽压缩式制冷系统当蒸汽压缩式制冷机工作时：压缩机将蒸发器所产生的低压（低温）制冷剂蒸汽吸入压缩机汽缸内，经压缩后，制冷剂蒸汽压力升高（温度也升高）到稍大于冷凝压力，然后再将高压制冷剂蒸汽排至冷凝器。在冷凝器内，温度和压力较高的制冷剂蒸汽与温度较低的冷却介质（水或空气）进行热交换而冷凝成液体。2022/12/1698荆有印nt2443@163.com6.8太阳能蒸汽压缩式制冷系统当蒸汽压缩式制冷机工作时：在6.8太阳能蒸汽压缩式制冷系统这部分液体经节流阀节流降压（同时降温）后进入蒸发器，在蒸发器内吸收待冷却物体的热量而汽化。这样，待冷却物体便得到冷却，从而实现了制冷的目的。蒸发器所产生的制冷剂蒸汽又被压缩机吸走。因此，制冷机在系统中经过压缩、冷凝、节流、汽化这样四个过程，完成一个制冷循环。如果循环不断进行，便实现连续制冷。2022/12/1699荆有印nt2443@163.com6.8太阳能蒸汽压缩式制冷系统这部分液体经节流阀节流降压（6.8太阳能蒸汽压缩式制冷系统常规的蒸汽压缩式制冷机中的压缩机是由电机驱动的，太阳能蒸汽压缩式制冷系统中的压缩机是由热机驱动的。太阳能蒸汽压缩式制冷系统的组成：由太阳集热器、蒸汽轮机和蒸汽压缩式制冷机等三大部分组成。它们分别依照太阳集热器循环、热机循环和蒸汽压缩式制冷机循环的规律运行，如图所示。2．太阳能蒸汽压缩式制冷的工作原理2022/12/16100荆有印nt2443@163.com6.8太阳能蒸汽压缩式制冷系统常规的蒸汽压缩式制冷机中的6.8太阳能蒸汽压缩式制冷系统太阳能蒸汽压缩式制冷系统工作原理示意图2022/12/16101荆有印nt2443@163.com6.8太阳能蒸汽压缩式制冷系统太阳能蒸汽压缩式制冷系统工作6.8太阳能蒸汽压缩式制冷系统在太阳集热器循环中，水或其他工质被太阳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，温度逐步降低，然后又进入大阳集热器再进行加热。如此周而复始，使太阳集热器成为热机循环的热源。2022/12/16102荆有印nt2443@163.com6.8太阳能蒸汽压缩式制冷系统在太阳集热器循环中，水或其6.8太阳能蒸汽压缩式制冷系统在热机循环中，低沸点工质由汽液分离器出来时，压力和温度升高，成为高压蒸汽，推动蒸汽轮机旋转而对外作功，然后进入热交换器被冷却，再通过冷凝器而被冷凝成液体。该液态的低沸点工质又先后通过预热器、锅炉、汽液分离器，再次被加热成高压蒸汽。由此可见，热机循环是一个消耗热能而对外作功的过程。2022/12/16103荆有印nt2443@163.com6.8太阳能蒸汽压缩式制冷系统在热机循环中，低沸点工质由汽6.8太阳能蒸汽压缩式制冷系统在蒸汽压缩式制冷机循环中，蒸汽轮机的旋转带动了制冷压缩机的旋转，然后再经过上述蒸汽压缩式制冷机中的压缩、冷凝、节流、汽化等过程，完成制冷机循环。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内而达到降温空调的效果。2022/12/16104荆有印nt2443@163.com6.8太阳能蒸汽压缩式制冷系统在蒸汽压缩式制冷机循环中，蒸6.9太阳能蒸汽喷射式制冷系统蒸汽喷射式制冷与蒸汽压缩式制冷不同，蒸汽压缩式制冷是通过消耗机械能作为补偿来实现制冷的，而蒸汽喷射式制冷是利用具有一定压力的蒸汽消耗热能作为补偿来实现制冷的。蒸汽喷射式制冷机的组成：由蒸汽喷射器、蒸发器和冷凝器等三部分组成，如图所示。蒸汽喷射式制冷机工作原理示意图1．蒸汽喷射式制冷的工作原理2022/12/16105荆有印nt2443@163.com6.9太阳能蒸汽喷射式制冷系统蒸汽喷射式制冷与蒸汽压缩式制6.9太阳能蒸汽喷射式制冷系统其中，蒸汽喷射器又包括喷嘴、吸入室、混合室和扩压室等部分，如图所示。蒸汽喷射器结构示意图2022/12/16106荆有印nt2443@163.com6.9太阳能蒸汽喷射式制冷系统其中，蒸汽喷射器又包括喷嘴、6.9太阳能蒸汽喷射式制冷系统当蒸汽喷射式制冷机工作时，一定压力（通常为4~8bar）的蒸汽通过蒸汽喷射器的喷嘴，在喷嘴出口处得到很高的流速（通常为1000~1200m/s)，并降到很低的压力，于是便将蒸发器抽吸成一定的低压。循环水泵将制冷系统的空调回水送入蒸发器后，进行喷淋。2022/12/16107荆有印nt2443@163.com6.9太阳能蒸汽喷射式制冷系统当蒸汽喷射式制冷机工作时，一6.9太阳能蒸汽喷射式制冷系统在蒸发器中，部分空调回水在低压下蒸发成水蒸汽。这部分水在汽化时，从未汽化的水中吸收热量，从而使那部分未汽化的水温度降低，成为空调的冷媒水。冷媒水通过空调箱（或风机盘管），又使周围空气的温度降低，进入房间后就达到降温空调的效果。2022/12/16108荆有印nt2443@163.com6.9太阳能蒸汽喷射式制冷系统在蒸发器中，部分空调回水在低6.9太阳能蒸汽喷射式制冷系统由于蒸发器中的蒸汽连续地被蒸汽喷射器抽走，使蒸发器始终保持一定的真空，这样就使空调回水在蒸发器中不断地蒸发而得到冷却。蒸汽喷射器将从蒸发器抽来的蒸汽送入喷射器的混合室，在混合室与工作蒸汽混合。混合蒸汽进入喷射器的扩压室后，速度降低，压力升高，使混合蒸汽的动能变成势能，然后进入冷凝器。混合蒸汽被冷却水冷凝后成为液体，从冷凝器的下部排入冷却水池。2022/12/16109荆有印nt2443@163.com6.9太阳能蒸汽喷射式制冷系统由于蒸发器中的蒸汽连续地被蒸6.9太阳能蒸汽喷射式制冷系统太阳能蒸汽喷射式制冷系统的组成：由太阳集热器和蒸汽喷射式制冷机两大部分组成，如图所示。太阳能蒸汽喷射式制冷系统工作原理示意图2．太阳能蒸汽喷射式制冷的工作原理2022/12/16110荆有印nt2443@163.com6.9太阳能蒸汽喷射式制冷系统太阳能蒸汽喷射式制冷系统的组6.9太阳能蒸汽喷射式制冷系统在太阳集热器循环中，水或其他工质被太阳集热器和锅炉先后加热，温度升高，再去加热低沸点工质至高压状态。高压蒸汽进入蒸汽喷射式制冷机后放热，温度迅速降低，然后又回到太阳集热器再进行加热。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。2022/12/16111荆有印nt2443@163.com6.9太阳能蒸汽喷射式制冷系统在太阳集热器循环中，水或其他6.9太阳能蒸汽喷射式制冷系统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。2022/12/16112荆有印nt2443@163.com6.9太阳能蒸汽喷射式制冷系统在蒸汽喷射式制冷机循环中，低7.太阳能发展趋势与前景2022/12/16113荆有印nt2443@163.com7.太阳能发展趋势与前景2022/12/14113荆有印7.太阳能发展趋势与前景制约太阳能开发利用的因素聚能式太阳能能量传输与利用太阳能供热与制冷技术低成本规模化应用多能互补的太阳能复合能量利用系统前景展望2022/12/16114荆有印nt2443@163.com7.太阳能发展趋势与前景制约太阳能开发利用的因素2022/7.1制约太阳能发展的主要因素能量密度低，大面积收集困难能流不稳定，利用具有间断性开发成本高，商业化竞争力弱

高效、低成本、规模化是进一步推进太阳能利用的关键！难以实现对化石能源的大规模替代2022/12/16115荆有印nt2443@163.com7.1制约太阳能发展的主要因素能量密度低，大面积收集困难7.2聚光系统及其应用2022/12/16116荆有印nt2443@163.com7.2聚光系统及其应用2022/12/14116荆有印n7.2聚光系统及其应用线聚焦太阳能集热器2022/12/16117荆有印nt2443@163.com7.2聚光系统及其应用线聚焦太阳能集热器2022/12/147.2聚光系统及其应用聚光太阳能即可用来集热、发电，也可用来驱动热化学反应和光催化、光电化学反应等。由于能够以较低成本获得较高效率，聚光太阳能技术已受到越来越多的重视，正在成为国际太阳能利用技术的重要发展方向聚光太阳能技术研究：烝待解决的核心科学问题之一是长寿命镜面、选择性吸收涂层、防反射膜材料的设计、制备与构造原理等研究2022/12/16118荆有印nt2443@163.com7.2聚光系统及其应用聚光太阳能即可用来集热、发电，也可用来7.2聚光系统及其应用聚能器、集热系统传热过程（传热、对流、辐射）研究；聚能器、集热系统（聚光器、吸收器）优化设计与新型集热器的开发；高温、高热流密度条件下的安全传热与测量技术。太阳能聚能、集热理论与技术研究：目的：减少热损、提高效率、降低成本、增加可靠性2022/12/16119荆有印nt2443@163.com7.2聚光系统及其应用聚能器、集热系统传热过程（传热、对流、7.2聚光系统及其应用聚能太阳能转换利用的理论极限：2022/12/16120荆有印nt2443@163.com7.2聚光系统及其应用聚能太阳能转换利用的理论极限：20227.2聚光系统及其应用我国的照明约占总耗电量10%，而目前普遍使用的照明灯具只有约15%转化成光能，也就是说有80%多的能量是以热形式耗去的；夏季建筑物热负荷很大一部分来自窗户等部位的太阳辐射，有效的遮阳对减少空调能耗具有重要的作用。太阳照明及遮阳：聚光式太阳能自然照明自动遮阳装置2022/12/16121荆有印nt2443@163.com7.2聚光系统及其应用我国的照明约占总耗电量10%，而目前普7.2聚光系统及其应用太阳能光纤灯利用太阳能作为能源；利用光学玻璃纤维传光束作为传光线路；直接地把太阳光引入室内进行照明。太阳能光纤灯：特点：太阳经利用率高,可用于地下空间、阴暗房间日渐照明。原理：室外的自然光透过采光罩导入到照明系统中进行重新分配，经过光导管（光纤）传输和强化后由系统底部的末端附件装置把自然光均匀高效的照射到室内，带来自然光照明的特殊效果。采光罩光纤末端附件2022/12/16122荆有印nt2443@163.com7.2聚光系统及其应用太阳能光纤灯利用太阳能作为能源；太阳能7.2聚光系统及其应用系统组成：聚光装置、导光装置、散射装置、光电切换装置。光线追踪：透过透镜把太阳光收集透过光纤把收集到的太阳光传到室内以散射方式把强烈的光射分散光/电切换（以备光线不足时使用）实际应用光纤系统2022/12/16123荆有印nt2443@163.com7.2聚光系统及其应用系统组成：聚光装置、导光装置、散射装置7.3太阳能供热制冷技术低成本规模化应用发展与目前成熟太阳能集热器匹配的低温热源驱动热制冷技术；发展与新型高温热源驱动高效制冷系统匹配的聚能式太阳能集热技术；与建筑结合的太阳能复合能量利用系统；。。。2022/12/16124荆有印nt2443@163.com7.3太阳能供热制冷技术低成本规模化应用发展与目前成熟太阳7.3太阳能供热制冷技术低成本规模化应用槽式、菲聂尔透镜式聚焦集热器是成本较低、效率较高，维护方便的太阳能中高温转换利用方案；采用腔体吸收器可有效提高系统可靠性、降低成本，其中以下指标实现对于太阳能空调低成本、规模化应用具有重要意义：

聚焦型中高温集热器：

•太阳辐照度800W/m2，集热器入口温度90℃时，热效率不低于55％；•集热器入口温度150℃时，热效率不低于40％；•建成大型太阳能集热器阵列的追踪装置，追踪精度0.1°。2022/12/16125荆有印nt2443@163.com7.3太阳能供热制冷技术低成本规模化应用槽式、菲聂尔透镜式收集照射于墙面的太阳能。墙面集热技术的特点：一体化分体式墙面集热器：使用环保性能好的制冷剂作传热介质，设计为封闭系统利用热管/虹吸原理集热并流向高处通过制冷剂冷凝来制备热水，靠重力流动到住宅低处，循环往复2022/12/16126荆有印nt2443@163.com收集照射于墙面的太阳能。一体化分体式墙面集热器：使用环保性能太阳能集热器模块化，如右图所示。置于屋顶取代屋顶建筑材料，可有效将太阳辐射转化为冷量和热量送至调节空间。太阳能建筑屋面构件：2022/12/16127荆有印nt2443@163.com太阳能集热器模块化，如右图所示。太阳能建筑屋面构件：20227.4多能互补太阳能综合应用2022/12/16128荆有印nt2443@163.com7.4多能互补太阳能综合应用2022/12/14128荆有7.4多能互补太阳能综合应用太阳能系统(空调\热水\采暖\电)Solarbased空气能热泵中心(空调\热水\采暖)AirSourcebas燃气微型冷热电联产系统.NaturalGasBased建筑物复合能量系统：2022/12/16129荆有印nt2443@163.com7.4多能互补太阳能综合应用太阳能系统(空调\热水\采暖\再见！2022/12/16130荆有印nt2443@163.com再见！2022/12/14130荆有印nt2443@16演讲完毕，谢谢观看！演讲完毕，谢谢观看！太阳能在生态建筑中的应用太阳地球月亮2022/12/16132荆有印nt2443@163.com太阳能在生态建筑中的应用太阳地球月亮2022/12/141荆太阳能在生态建筑中的应用1.利用太阳能的途径及重要意义（1-9）

--我国太阳能资源分布

--利用太阳能供热、制冷的途径

--利用太阳能供热、制冷的重要意义2.太阳能集热器（10-46）3.太阳能热水系统（46-53）4.太阳能热水系统与建筑一体化（54-58）5.太阳能热水采暖（59-65）6.太阳能制冷与空调（66-115）7.太阳能发展趋势与前景（116-132）2007年保定启动"太阳能之城"工程2009年河北“追风逐日”工程2022/12/16133荆有印nt2443@163.com太阳能在生态建筑中的应用1.利用太阳能的途径及重要意义（1-1.太阳能应用途径及重要意义2022/12/16134荆有印nt2443@163.com1.太阳能应用途径及重要意义2022/12/143荆有印1.1我国太阳能资源分布2022/12/16135荆有印nt2443@163.com1.1我国太阳能资源分布2022/12/144荆有印n1.1我国太阳能资源分布类别名称全年日照时数(h)全年日照辐射量(MJ／cm2.a)主要包括地区Ⅰ丰富区3200～330O6700～8370青藏高原、甘肃北部、宁夏北部和新疆南部等地，特别是西藏，居世界第二位。Ⅱ较丰富区3000～32005860～6700河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。Ⅲ中等区2200～30005020～5860山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、江苏北部和安徽北部等地。Ⅳ较差区1400～22004190～5020湖南、湖北、广西、江西、浙江、福建北部、广东北部、陕西南部、江苏南部、安徽南部以及黑龙江、台湾东北部等地。Ⅴ最少区1000～14003350～4190四川、贵州、重庆等地。2022/12/16136荆有印nt2443@163.com1.1我国太阳能资源分布类别名称全年日照时数全年日照辐射量1.1我国太阳能资源分布一、二、三类地区，年日照时数大于2000h，辐射总量高于5860MJ／cm2·a，是我国太阳能资源丰富或较丰富的地区，面积较大，约占全国总面积的2／3以上，具有利用太阳能的良好条件。四、五类地区虽然太阳能资源条件较差，但仍有一定的利用价值。2022/12/16137荆有印nt2443@163.com1.1我国太阳能资源分布一、二、三类地区，年日照时数大于21.2利用太阳能供热、制冷的途径太阳能集热器太阳能光伏发电2022/12/16138荆有印nt2443@163.com1.2利用太阳能供热、制冷的途径太阳能集热器2022/121.3利用太阳能供热、制冷的意义--北方城镇建筑采暖用能1.5亿吨标煤/年，相当于非发电用煤15%；空调用电日益增长；--过渡地区采暖需求增长；--南方建筑能耗主要为空调除湿（南方城市夏季空调用电占总电量40％以上）；--生活热水用能急剧增加。

太阳能可在建筑生活热水供应、采暖空调等高能耗环节发挥重要作用！2022/12/16139荆有印nt