能源利用新技術(shù)-太陽(yáng)能制冷熱泵課件

1、能源利用新技術(shù)能源利用新技術(shù)2022-2-4 19:59:3111.1 光熱轉(zhuǎn)換技術(shù)八、太陽(yáng)能制冷空調(diào)1、吸收式制冷空調(diào)系統(tǒng)、吸收式制冷空調(diào)系統(tǒng)溴化鋰（吸收劑）溴化鋰（吸收劑）+水（制冷劑）水（制冷劑）無(wú)毒、制冷溫度不低于無(wú)毒、制冷溫度不低于6、高濃度易結(jié)晶、溶液腐蝕作用、高濃度易結(jié)晶、溶液腐蝕作用水（吸收劑）水（吸收劑）+氨（制冷劑）氨（制冷劑）2、蒸汽噴射式制冷空調(diào)系統(tǒng)、蒸汽噴射式制冷空調(diào)系統(tǒng)3、吸附式太陽(yáng)能制冷空調(diào)系統(tǒng)、吸附式太陽(yáng)能制冷空調(diào)系統(tǒng)能源利用新技術(shù)能源利用新技術(shù)2022-2-4 19:59:312 制冷技術(shù)制冷技術(shù)是為適應(yīng)人們對(duì)低溫條件的需要而產(chǎn)生和發(fā)展起是為適應(yīng)人們對(duì)低溫條件

2、的需要而產(chǎn)生和發(fā)展起來(lái)的。來(lái)的。 如人體舒適性要求、食物的加工保鮮，材料的特性如人體舒適性要求、食物的加工保鮮，材料的特性-超導(dǎo)現(xiàn)象，物態(tài)（氣體分離、液化）等需要利用制冷技術(shù)。超導(dǎo)現(xiàn)象，物態(tài)（氣體分離、液化）等需要利用制冷技術(shù)。能源利用新技術(shù)能源利用新技術(shù)2022-2-4 19:59:313幾個(gè)概念（1 1）制冷：用人工的方法在一定時(shí)間和一定空間內(nèi)將物體）制冷：用人工的方法在一定時(shí)間和一定空間內(nèi)將物體冷卻，使其溫度降低到環(huán)境溫度以下并保持這個(gè)溫度。冷卻，使其溫度降低到環(huán)境溫度以下并保持這個(gè)溫度。 實(shí)質(zhì)：將熱量從被冷卻對(duì)象中轉(zhuǎn)移到環(huán)境中實(shí)質(zhì)：將熱量從被冷卻對(duì)象中轉(zhuǎn)移到環(huán)境中 制冷制冷冷卻冷卻普冷

3、：普冷：120K以上以上 深冷：深冷：20 120K低溫：低溫：0.3 20K超低溫：超低溫：0.3K以下以下空調(diào)用制冷技術(shù)屬于普通制冷空調(diào)用制冷技術(shù)屬于普通制冷能源利用新技術(shù)能源利用新技術(shù)2022-2-4 19:59:314幾個(gè)概念(2)(2)制冷劑：在制冷機(jī)中使用的工質(zhì)稱為制冷劑。制冷劑：在制冷機(jī)中使用的工質(zhì)稱為制冷劑。(3)(3)制冷機(jī)：機(jī)械制冷中所需機(jī)器和設(shè)備的總合稱為制冷機(jī)。制冷機(jī)：機(jī)械制冷中所需機(jī)器和設(shè)備的總合稱為制冷機(jī)。(4)(4)制冷裝置：將生產(chǎn)冷量的制冷機(jī)械和消耗冷量的設(shè)備結(jié)制冷裝置：將生產(chǎn)冷量的制冷機(jī)械和消耗冷量的設(shè)備結(jié)合在一起的裝置。合在一起的裝置。能源利用新技術(shù)能源利用

4、新技術(shù)2022-2-4 19:59:315(1)(1)商業(yè)及人民生活商業(yè)及人民生活 如人工冰廠、空調(diào)、冰箱、冷柜以及食品的冷凍冷藏、保鮮、冷藏如人工冰廠、空調(diào)、冰箱、冷柜以及食品的冷凍冷藏、保鮮、冷藏運(yùn)輸?shù)?。運(yùn)輸?shù)取?2)(2)工業(yè)生產(chǎn)及農(nóng)牧業(yè)工業(yè)生產(chǎn)及農(nóng)牧業(yè) 如制藥、啤酒、精密儀器車間等；如制藥、啤酒、精密儀器車間等； 農(nóng)作物的種子進(jìn)行低溫處理，人工氣候育秧室、蔬菜水果的保鮮等。農(nóng)作物的種子進(jìn)行低溫處理，人工氣候育秧室、蔬菜水果的保鮮等。(3)(3)建筑工程建筑工程 如挖掘隧道、建筑河堤時(shí)采用的如挖掘隧道、建筑河堤時(shí)采用的“凍土法凍土法”。(4)(4)科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究 如各種環(huán)境模擬

5、裝置中創(chuàng)造的人工環(huán)境。如各種環(huán)境模擬裝置中創(chuàng)造的人工環(huán)境。(5)(5)醫(yī)療衛(wèi)生醫(yī)療衛(wèi)生 如藥品、疫苗及人體器官的冷藏保存，手術(shù)中采用低溫麻醉等。如藥品、疫苗及人體器官的冷藏保存，手術(shù)中采用低溫麻醉等。(6)(6)尖端科學(xué)領(lǐng)域等尖端科學(xué)領(lǐng)域等 微電子技術(shù)、能源、新型材料、宇宙開發(fā)等。微電子技術(shù)、能源、新型材料、宇宙開發(fā)等。(7)(7)氧氣、天然氣氧氣、天然氣(CNG (CNG 、LNG)LNG)等液態(tài)運(yùn)輸?shù)纫簯B(tài)運(yùn)輸 天然氣：天然氣：1 1立方米（液態(tài)）立方米（液態(tài)）621621立方米（標(biāo)準(zhǔn)氣態(tài)）立方米（標(biāo)準(zhǔn)氣態(tài)） 氧氣：氧氣： 1 1立方米（液態(tài)）立方米（液態(tài)）800 800 立方米（標(biāo)準(zhǔn)氣態(tài)）

6、立方米（標(biāo)準(zhǔn)氣態(tài)）能源利用新技術(shù)能源利用新技術(shù)2022-2-4 19:59:316發(fā)展歷史發(fā)展歷史 （1 1）制冷技術(shù)的發(fā)展歷史制冷技術(shù)的發(fā)展歷史17551755年年 乙醚蒸發(fā)制冷乙醚蒸發(fā)制冷-制冷技術(shù)的開始制冷技術(shù)的開始18341834年年 第一臺(tái)乙醚蒸汽壓縮式制冷機(jī)第一臺(tái)乙醚蒸汽壓縮式制冷機(jī)18751875年年 氨蒸汽壓縮式制冷機(jī)氨蒸汽壓縮式制冷機(jī) 壓縮式制冷機(jī)壓縮式制冷機(jī) 占統(tǒng)治地位占統(tǒng)治地位18591859年年 氨水吸收式制冷機(jī)氨水吸收式制冷機(jī)19101910年年 蒸汽噴射式制冷機(jī)蒸汽噴射式制冷機(jī)1919世紀(jì)世紀(jì) 制冷技術(shù)基本成形制冷技術(shù)基本成形能源利用新技術(shù)能源利用新技術(shù)2022-2

7、-4 19:59:3171910年年 第一臺(tái)以氨為工質(zhì)的冰箱問世第一臺(tái)以氨為工質(zhì)的冰箱問世1920年年 美國(guó)開利公司制造出第一臺(tái)開啟式壓縮機(jī)的臥式柜美國(guó)開利公司制造出第一臺(tái)開啟式壓縮機(jī)的臥式柜型型 空調(diào)器空調(diào)器1930年年 第一臺(tái)以氟利昂為工質(zhì)（第一臺(tái)以氟利昂為工質(zhì)（R-12)的制冷機(jī)問世的制冷機(jī)問世1951年年 第一臺(tái)窗式空調(diào)器正式問世第一臺(tái)窗式空調(diào)器正式問世1964年年 我國(guó)第一臺(tái)我國(guó)第一臺(tái)“雙鹿雙鹿”牌牌窗式空調(diào)器問世窗式空調(diào)器問世80年代末年代末 我國(guó)電冰箱產(chǎn)量占全世界第一位我國(guó)電冰箱產(chǎn)量占全世界第一位90年代中年代中 我國(guó)空調(diào)器產(chǎn)量占全世界第一位我國(guó)空調(diào)器產(chǎn)量占全世界第一位能源利用新

8、技術(shù)能源利用新技術(shù)2022-2-4 19:59:318 制冷技術(shù)的發(fā)展概括起來(lái)可分為兩個(gè)階段：制冷技術(shù)的發(fā)展概括起來(lái)可分為兩個(gè)階段：（1 1）天然冷源的應(yīng)用階段）天然冷源的應(yīng)用階段 古代古代1818世紀(jì)中期。世紀(jì)中期。 采用的天然冷源主要是指冬季儲(chǔ)存的天然冰和夏季使用的深井水。采用的天然冷源主要是指冬季儲(chǔ)存的天然冰和夏季使用的深井水。（2 2）機(jī)械制冷階段機(jī)械制冷階段 1818世紀(jì)中期世紀(jì)中期 今。今。 17551755年是人工制冷史的起點(diǎn)。年是人工制冷史的起點(diǎn)。 現(xiàn)代制冷技術(shù)作為一門科學(xué)是由現(xiàn)代制冷技術(shù)作為一門科學(xué)是由1919世紀(jì)中后期發(fā)展起來(lái)的，到世紀(jì)中后期發(fā)展起來(lái)的，到2020世紀(jì)世紀(jì)具

9、有更大的發(fā)展。具有更大的發(fā)展。能源利用新技術(shù)能源利用新技術(shù)2022-2-4 19:59:319（2 2）近代的突破性進(jìn)展）近代的突破性進(jìn)展微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用微電子和計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用新材料在制冷產(chǎn)品上的應(yīng)用新材料在制冷產(chǎn)品上的應(yīng)用機(jī)器設(shè)備的發(fā)展機(jī)器設(shè)備的發(fā)展制冷工質(zhì)開的開發(fā)制冷工質(zhì)開的開發(fā) 能源利用新技術(shù)能源利用新技術(shù)2022-2-4 19:59:3110（4 4） 制冷技術(shù)的研究方向制冷技術(shù)的研究方向減少能耗，如充分利用太陽(yáng)能、地?zé)崮艿龋粶p少能耗，如充分利用太陽(yáng)能、地?zé)崮艿?；合理選擇和利用制冷劑；合理選擇和利用制冷劑；提高制冷機(jī)的機(jī)械熱力性能。提高制冷機(jī)的機(jī)械熱力性能。能源利用新技術(shù)能源

10、利用新技術(shù)2022-2-4 19:59:3111制冷方法制冷方法 制冷的基本方法制冷的基本方法（1 1）相變制冷）相變制冷 * *液體氣化液體氣化 * *固體溶化與升華固體溶化與升華（2 2）氣體膨脹制冷）氣體膨脹制冷（3 3）逆向可逆循環(huán)）逆向可逆循環(huán) * *逆卡諾循環(huán)逆卡諾循環(huán) 制冷的具體方法制冷的具體方法 * *蒸汽壓縮式制冷蒸汽壓縮式制冷 * *吸收式制冷吸收式制冷 * *蒸汽噴射式制冷蒸汽噴射式制冷 * *壓縮式氣體制冷循環(huán)壓縮式氣體制冷循環(huán) * *氣體渦流制冷氣體渦流制冷 * *熱電制冷熱電制冷 * *固體吸附制冷固體吸附制冷能源利用新技術(shù)能源利用新技術(shù)2022-2-4 19:59

11、:3112制冷工質(zhì)開的開發(fā)制冷工質(zhì)開的開發(fā) 19341934年美國(guó)人波爾金斯試制成功了第一臺(tái)以乙醚為工質(zhì)、閉式循環(huán)年美國(guó)人波爾金斯試制成功了第一臺(tái)以乙醚為工質(zhì)、閉式循環(huán)的蒸氣壓縮式制冷機(jī)。的蒸氣壓縮式制冷機(jī)。 1830183019301930，主要采取，主要采取NHNH3 3、COCO2 2、空氣等作為制冷劑；、空氣等作為制冷劑； 1930193019901990，主要采用氟里昂作為制冷劑；，主要采用氟里昂作為制冷劑； 19901990 ，積極尋找無(wú)污染的制冷劑，替代氟利昂。，積極尋找無(wú)污染的制冷劑，替代氟利昂。能源利用新技術(shù)能源利用新技術(shù)2022-2-4 19:59:3113蒸汽壓縮式制冷蒸

12、汽壓縮式制冷按著熱力學(xué)第二定律，把熱量從低溫?zé)嵩磦鬟f到高溫?zé)嵩窗粗鵁崃W(xué)第二定律，把熱量從低溫?zé)嵩磦鬟f到高溫?zé)嵩葱枰饨缱龉ΑＰ枰饨缱龉?。制冷劑制冷?氟利昂氟利昂 CFC 含氯氟化碳含氯氟化碳 HCFC 含氫氯氟化碳含氫氯氟化碳 能源利用新技術(shù)能源利用新技術(shù)2022-2-4 19:59:3114制冷劑制冷劑制冷劑 ：乙醚（：乙醚（1834） 水水 二氧化碳（二氧化碳（1866） 氨（氨（1870） 二氧化硫（二氧化硫（1876） 氯甲烷（氯甲烷（1878） 氟利昂（氟利昂（Freon）（）（1930） 氟利昂是飽和碳?xì)浠衔锏姆⒙?、溴的衍生物的總稱氟利昂是飽和碳?xì)浠衔锏姆⒙?、溴的衍?/p>

13、物的總稱 R12(1931) 、R11（1932）、）、R114（1933）、）、R113（1934） R13（1945）R14（1955） 丙烷（丙烷（C3H3）、乙烷（）、乙烷（C2H6）、乙烯（）、乙烯（C2H4） 丙稀（丙?。–3H6）、丁烷（）、丁烷（C4H10）、戊烷（）、戊烷（C5H12）能源利用新技術(shù)能源利用新技術(shù)2022-2-4 19:59:3115對(duì)制冷劑的要求1、 臨界溫度較高臨界溫度較高2 、適宜的飽和蒸氣壓力、適宜的飽和蒸氣壓力3 、凝固溫度低、凝固溫度低4 、粘度和比重小、粘度和比重小5 、導(dǎo)熱系數(shù)高、導(dǎo)熱系數(shù)高6 、絕熱壓縮系數(shù)小、絕熱壓縮系數(shù)小7 、液體比重小、

14、液體比重小8 、循環(huán)的熱力完善度盡可能大、循環(huán)的熱力完善度盡可能大9 、不易燃、不爆炸、無(wú)毒、無(wú)腐蝕、不易燃、不爆炸、無(wú)毒、無(wú)腐蝕10 、價(jià)格便宜、易于獲得、價(jià)格便宜、易于獲得能源利用新技術(shù)能源利用新技術(shù)2022-2-4 19:59:3116CFC、HCFC的替代問題 1974年，年，Molina和和Rowland發(fā)現(xiàn)氯氟碳化合物擴(kuò)散發(fā)現(xiàn)氯氟碳化合物擴(kuò)散到上層大氣，被紫外線分解成氯原子，同溫層中的臭氧就到上層大氣，被紫外線分解成氯原子，同溫層中的臭氧就被催化破壞使臭氧層減薄或消失。被催化破壞使臭氧層減薄或消失。 同溫層離地面同溫層離地面1145公里，存在臭氧層能吸收公里，存在臭氧層能吸收90%

15、的的紫外線。紫外線。能源利用新技術(shù)能源利用新技術(shù)2022-2-4 19:59:3117后果（1）紫外線增強(qiáng)，皮膚癌和白內(nèi)障發(fā)病增多，人的免疫）紫外線增強(qiáng)，皮膚癌和白內(nèi)障發(fā)病增多，人的免疫系統(tǒng)受到危害，每衰減系統(tǒng)受到危害，每衰減1%，皮膚癌發(fā)病率增加，皮膚癌發(fā)病率增加46%（2）生態(tài)破壞，食品鏈破壞，損傷生物的細(xì)胞，阻止發(fā)）生態(tài)破壞，食品鏈破壞，損傷生物的細(xì)胞，阻止發(fā)育或產(chǎn)生變異，致使農(nóng)作物和漁業(yè)減產(chǎn)。育或產(chǎn)生變異，致使農(nóng)作物和漁業(yè)減產(chǎn)。（3）產(chǎn)生附加溫室效益。）產(chǎn)生附加溫室效益。CFC+甲烷的總和甲烷的總和=CO2 平均氣溫上升，海平面回升，南極冰川有融化的趨勢(shì)。平均氣溫上升，海平面回升，南極冰川有融化的趨勢(shì)。能源利用新技術(shù)能源利用新技術(shù)2022-2-4 19:59:3118CFC 含氯氟化碳 壽命壽命 臭氧消耗潛能值臭氧消耗潛能值 溫室效應(yīng)潛能值溫室效應(yīng)潛能值R11 65年年 接近接近1 1R12 120年年 接近接近1 2.83.4R113 180年年 接近接近1 4.15 R114 180年年 接近接近1 4.15 R115 180年年 接近接近1 4.15R13 400年年 接