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【菱泰能源】太阳能空调提升太阳能利用率

本文来源: 菱泰能源 责任编辑: 发布日期:2018-03-28

  太阳能空调是一个提升太阳能生活热水生产和防止太阳能系统夏季过热的有效方式。来自国际能源署供暖和空调计划的专家们对新一代太阳能空调和供暖系统进行了研究,出版了题为《太阳能空调设计指南:太阳能空调设计的成功案例》一书。该书详细地研究了位于法国蒙彼利埃的2栋建筑。利用240m 2 的平板集热器系统为1台350kW的吸收式冷水机组提供电力,70%的太阳能利用率用于满足年度热水生产。11月至来年3月间,系统可以继续提供约40%的热能以满足热水需求。

  调整1套用于生活热水生产的太阳能热利用系统总是需要平衡满足高比例热需求和防止夏季集热器过热之间的关系。为减少废热,系统通常在夏季调整为满足所有热水需求,由此春、秋两季无法利用太阳热能。另一方面,可能会增加安装量,提升太阳能全年的利用率,利用剩余能量为夏季空调用吸收式冷水机组提供电能。

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  书中介绍的太阳能热利用系统为办公室和公寓提供热水和空调,可以满足5月全部的热水需求,并产生余热用于空调。自2012年5月运行以来,太阳能系统没有出现技术问题,具有很高的稳定性。

  该系统安装包括240m 2 的双玻璃盖板平板集热器为1台35kW的溴化锂单效吸收式冷水机组提供电力,运行温度在75 °C左右。与建筑空调所需的600kW相比,该机组的制冷量是不足的。但是,该机组并不需要满足所有的空调需求,其存在的目的是为消耗太阳能集热器在夏季产生的余热。小额定功率也使得冷水机组全天满负荷运行,极大地提升了运行效率。

  该太阳能系统还用于水加热的目的,这意味着额定6.9m2 /kW的冷水机组制冷量高于仅用于太阳能空调使用的系统。增加的部分意味着冷水机组可以长期在高温状态下运行,从而效率更高。

  该系统可支持2种运行模式。夏季,自6月至9月中旬,系统以混合模式运行,加热高温储罐以驱动吸收式冷水机组。如果吸收式冷水机组在中午前不能启动,系统将转换至生活热水模式。当然,如果高温储罐的能量高于冷水机组所需的,则可以同时生产生活热水和供冷。

结论


  生产生活热水的太阳能年利用率约为70%,从11月至来年3月,系统可以满足约40%的热水需求。

  2013年3月至2014年3月的检测数据显示,在夏季,系统季节性能系数(SPF)为13,远低于冬季的37。SPF表示热能与全年耗电量的比值。夏季电力消耗高,这是由于为冷水机组和空调风机提供动力。在混合模式中,夏季平均电力消耗增加到980kW·h/月,而冬季仅为250 kW·h/月。

  太阳能空调和生活热水系统的总投资约400000欧元,每年可以节约6000欧元的燃气和2000欧元的电力。当然,还要考虑运维成本,每年约2000欧元。



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