太阳能热驱动的压缩式制冷机介绍

文章摘要：下面介绍几个应用实例，这些太阳能驱动的压缩式制冷机正在开发和研究之中。1.活塞式热机驱动的制冷机图1表示的太阳能发动机是活塞式发动机，按朗肯循环工作，太阳能不足时设置一个辅助燃烧器，当太阳集热器产生的热水温度不高时，可以启动辅助燃烧器加热锅炉，使工质(Rll4)的温度、压力达到所需要的数值进入活塞式发动机。在制冷压缩机一侧设置辅助电动机的方式，使当无制冷负荷时，可利用卸载装置使辅助电动机变成发电机用。该系统由蒂盖(W.P.Teagan)等研究成功。按着动力循环侧采用R114，制冷循环侧采用R22的循环系统，进行了制冷系数的理论计算，并得出了图2所示的计算结果。2.螺杆式热机驱动的螺杆式制冷机图

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　　下面介绍几个应用实例，这些太阳能驱动的压缩式制冷机正在开发和研究之中。

　　1.活塞式热机驱动的制冷机图1表示的太阳能发动机是活塞式发动机，按朗肯循环工作，太阳能不足时设置一个辅助燃烧器，当太阳集热器产生的热水温度不高时，可以启动辅助燃烧器加热锅炉，使工质(Rll4)的温度、压力达到所需要的数值进入活塞式发动机。在制冷压缩机一侧设置辅助电动机的方式，使当无制冷负荷时，可利用卸载装置使辅助电动机变成发电机用。该系统由蒂盖(W.P.Teagan)等研究成功。按着动力循环侧采用R114，制冷循环侧采用R22的循环系统，进行了制冷系数的理论计算，并得出了图2所示的计算结果。

　　2.螺杆式热机驱动的螺杆式制冷机图3表示了太阳能螺杆式膨胀机驱动的螺杆式制冷机，此系统存在着两个循环的比容之差如何进行调整的问题。

　　太阳集热器出口温度为90℃，进入锅炉加热氟里昂，如果太阳能不足可以利用辅助热源，工质进入膨胀机(螺杆)工作，以此为动力带动压缩机(螺杆)，产生的工质是同一种工质(膨胀终了和压缩终了的)，进入共用冷凝器冷凝。蒸发器内吸取热量，总的制冷量达9000 kcal／h。

　　3.透平式发动机驱动压缩机制冷机图4所示为超小型氟里昂透平驱动的制冷机系统图。它是由美国国家科学基金会(NSF)出资金，由巴伯一尼科尔斯(B0rber-NIChols)公司制作的。

　　这种2.5 HP(1HP=746 W，下同)小容量透平机组因提高了圆周速度，使转数高达52000 r／min，所以必须用减速器进行大幅度的减速，使制冷压缩机减为850 r／min，电动机，发电机为3600 r／min。此热机的效率(除掉氟里昂泵的动力)是65％，对太阳能集热量的总制冷系数为O.5，因此制冷机本身的制冷系数应是7.2，从温度条件等情况来看，这点是不可理解的。

　　该制冷系统和动力系统分开，动力循环采用R113为工质，动力机为透平机，经过减速齿轮箱和传动皮带把动力传给制冷压缩机。制冷循环采用R12为工质，通过蒸发器输出冷量，整个制冷系统的关键参数可参考表l。