淺談我國太陽能空調的發展與現狀

何征培

摘要：在全球氣候變暖的環境下，太陽能作為杰出的新能源代表，備受世界各國的青睞。低碳節能潮流之下，以光熱技術為主的太陽能已經應用到各行業，在不斷改善能源結構。隨著國家對太陽能產業的政策扶持，各種利用太陽能技術的制造和應用領域正涌現出蓬勃的商機，一系列太陽能產品正逐漸步入人們的生活。如今各大廠商紛紛推出太陽能空調，使得太陽能空調這個被普遍認為是具有廣闊前景卻又在短期內難以市場化的新型空調機組，再一次受到行業的關注。

關鍵詞：空調；太陽能；探討

一、發展太陽能空調應用的基礎和意義

1太陽能利用的合理性。一般的太陽能熱利用項目，如采暖、熱水等，在需求上其實與太陽能的提供并不完全一致：當天氣越冷、人們越需要溫暖的時候，太陽能量的提供往往不足。從這個角度來看，太陽能空調的應用是最合理的：當太陽輻射越強。天氣越熱的時候，我們需要空調的負荷也越大。這是太陽能空調應用最有利的客觀因素。2太陽能空調的市場基礎 。太陽能熱水器在國內市場迅猛發展，全國太陽能熱水器的使用量已超過1000萬平方米近年來每年增長超過200萬平方米，由此可見，太陽能熱水器的使用量和需求量都非常大，市場前景非常好。另一方面，空調的需求也是一個巨大的市場。如果把供熱與空調結合起耘將是一個更加理想的方案。這是太陽能空調實現推廣應用的市場基礎。3太陽能空調的技術基礎。太陽能制冷空調的關鍵技術已經成熟。（1）在太陽能集熱器方面，真空管集熱器、平板集熱器都已經在市場上推廣應用；（2）在制冷機方面，溴化鋰吸收式制冷機在九十年代大量地進入了市場。中國科學院廣州能源研究所研制的低溫熱水型兩級吸收式淡化侄制冷機，熱源溫度只需60℃以上，特別適合于太陽能的利用。（3）在系統方面，已經積累了豐富的經驗。因此，太陽能空調應用在技術上是可行的。 4太陽能空調的經濟性。太陽能熱水器的經濟性問題，市場已經作了很好的說明。太陽能空調建立在太陽能熱水應用的基礎上，利用的是夏天用不完的能源，使太陽能得到充分的利用。增加的投資是制冷機部分，而這部分的投資在常規空調方面也是需要的。因此，太陽能空調與太陽能熱水相結合，有更好的經濟性。5環境保護，可持續發展的要求。隨著經濟的發展和人們生活水平的提高，空調的需求量越來越大。在一般民用建筑物，空調的能耗占了一半以上，給能源、電力和環境帶來很大的壓力。電力的發展同時帶來廢氣階放，溫室效應和酸雨等環境問題，空調機的制冷劑（CFCs）還會對大氣臭氧層造成破壞。切時龜空調用的是清潔的太陽能，制冷過程也沒有污染的危險，系統本身是符合環境保護要求的。另一方面，節省了電力和燃料，間接上也減輕了環境的壓力，太陽能空調的應用完全降合可持續發展戰略的要求。基于上述觀點和理由，有關部門和專家一致認為，發展太陽能空調應用的時機已經成熟，并且有良好的社會、經濟效益，同時也能提高太陽能利用的科學意義和技術水平，有利于推動太陽能事業的發展。為了促進推廣應用，需要建立一個示范性的系統。因此，國家科委（現科技部）把“太陽能空調及供熱綜合示范系統”列為“九五”重點科技攻關項目。

二、我國太陽能空調的發展與現狀

（1）起步階段（70年代未一80年代初）在我國，太陽能制冷及空調的研究可以追溯到1975年在妄陽召開全國太陽能會議以后的七十年代后期。 1974年中東石油危機發生以后，不少科研機構、高等院校和企業紛紛投入人力和物力研制太陽能制冷（空調〕機，其中多數是小型的務水吸收式制冷試驗樣機。例如：天津大學1975年研制的連續式氨一水吸收式太陽能制冰機，日產冰量可達5.4kg。為北京師范學院（現首都師范學大等）1977年研制成功1.5m2平板型間歇式太陽能制冰機，每天可制冰6.8-8kg； 1979年義研制出8m2平板型自動跟蹤連續式太陽能冷藏柜.華中工學院（現華中理工大學）研制了采光面積為1.5m2，冰箱容積為70升，以氨一水為工質對的小型太陽能制冷裝置，可維持冰箱0℃10小時左右。這期間先后有20多個單位開展過工作，積累了寶貴的經驗。（2）堅持階段（80年代中后期一90年代初）。其后，由于當時還有許多技術難題沒有來得及解決，太陽能空調項目因一時難以看到成效而得不到支持，研究的隊伍和規模大大縮小，僅存少數單位仍堅持基礎性研究和樣機試驗，經歷了一段非常困難的時期。在這期間，中科院廣州能源所得到了香港裘槎基金會的資助，堅持進行了太陽能空調系統以及太陽能制冷機的研究，并且取得了重要的進展。 1987年，中國科學院廣州能源研究所與香港理工學院合作在深圳建成了一套科研與實用相結合的示范性太陽能空調與熱水綜合系統，集熱面積共120 m2，制冷能力14kw，空調面積為80 m2采用了三種中溫集熱器，包括直通式真主管集熱器、熱管型真空管集熱器和V形隔熱膜平板型集熱器。采用兩合日本矢崎公司生產的2冷噸單級淡化侄吸收式制冷機。為了適應太陽能的利用，中國科學院廣州能源所從1982年開始進行了新型熱水型兩級吸收式決化鉸制冷機的研制并取得了成功，這種新型的制冷機有兩個顯著的特點，一是所要求的熱源溫度低，在65℃以上的范國內能穩定地運行；二是熱源的利用溫差大，為12-24℃（隨熱源溫度而變）。（3）實用階段（“九五”計劃期間），直到“九五”計劃期間，太陽能空調的的各方面條件已經成熟，國家科委（現科技部）把“太陽能空調”列為重，氨科技攻關項目，計劃建成示范性系統，以促進太陽能空調的推廣應用。大陽能空調項目迎來了它的第二個春天，太陽能空調的技術水平也上升到一個新的高度。中科院廣州能源所和北京太陽能研究所承擔了該項任務，計劃在南方和北方各建一座大型實用性太陽能空調系統。

總之，隨著我國經濟的發展和人瓦生活水平的提高，人們對生活環境的要求越來越高，采暖和空調已經是建筑物的必要設施。另一方面由于常規能源不斷千采和使用，其儲藏量將不斷地減小，環境污染的問題也越來越嚴峻。因此，利用太陽能供冷和供熱，不僅可以節省電力和常規能源，對環境保護尤其有重要意義。