太陽能空調(diào)提升太陽能利用率

 太陽能空調(diào)是一個提升太陽能生活熱水生產(chǎn)和防止太陽能系統(tǒng)夏季過熱的有效方式。來自國際能源署供暖和空調(diào)計劃的專家們對新一代太陽能空調(diào)和供暖系統(tǒng)進行了研究，出版了題為《太陽能空調(diào)設(shè)計指南：太陽能空調(diào)設(shè)計的成功案例》一書。該書詳細(xì)地研究了位于法國蒙彼利埃的2棟建筑。利用240m 2 的平板集熱器系統(tǒng)為1臺350kW的吸收式冷水機組提供電力，70%的太陽能利用率用于滿足年度熱水生產(chǎn)。11月至來年3月間，系統(tǒng)可以繼續(xù)提供約40%的熱能以滿足熱水需求。

  調(diào)整1套用于生活熱水生產(chǎn)的太陽能熱利用系統(tǒng)總是需要平衡滿足高比例熱需求和防止夏季集熱器過熱之間的關(guān)系。為減少廢熱，系統(tǒng)通常在夏季調(diào)整為滿足所有熱水需求，由此春、秋兩季無法利用太陽熱能。另一方面，可能會增加安裝量，提升太陽能全年的利用率，利用剩余能量為夏季空調(diào)用吸收式冷水機組提供電能。

書中介紹的太陽能熱利用系統(tǒng)為辦公室和公寓提供熱水和空調(diào)，可以滿足5月全部的熱水需求，并產(chǎn)生余熱用于空調(diào)。自2012年5月運行以來，太陽能系統(tǒng)沒有出現(xiàn)技術(shù)問題，具有很高的穩(wěn)定性。

  該系統(tǒng)安裝包括240m 2 的雙玻璃蓋板平板集熱器為1臺35kW的溴化鋰單效吸收式冷水機組提供電力，運行溫度在75 °C左右。與建筑空調(diào)所需的600kW相比，該機組的制冷量是不足的。但是，該機組并不需要滿足所有的空調(diào)需求，其存在的目的是為消耗太陽能集熱器在夏季產(chǎn)生的余熱。小額定功率也使得冷水機組全天滿負(fù)荷運行，極大地提升了運行效率。

  該太陽能系統(tǒng)還用于水加熱的目的，這意味著額定6.9m2 /kW的冷水機組制冷量高于僅用于太陽能空調(diào)使用的系統(tǒng)。增加的部分意味著冷水機組可以長期在高溫狀態(tài)下運行，從而效率更高。

  該系統(tǒng)可支持2種運行模式。夏季，自6月至9月中旬，系統(tǒng)以混合模式運行，加熱高溫儲罐以驅(qū)動吸收式冷水機組。如果吸收式冷水機組在中午前不能啟動，系統(tǒng)將轉(zhuǎn)換至生活熱水模式。當(dāng)然，如果高溫儲罐的能量高于冷水機組所需的，則可以同時生產(chǎn)生活熱水和供冷。

結(jié)論 :

 生產(chǎn)生活熱水的太陽能年利用率約為70%，從11月至來年3月，系統(tǒng)可以滿足約40%的熱水需求。

  2013年3月至2014年3月的檢測數(shù)據(jù)顯示，在夏季，系統(tǒng)季節(jié)性能系數(shù)（SPF）為13，遠(yuǎn)低于冬季的37。SPF表示熱能與全年耗電量的比值。夏季電力消耗高，這是由于為冷水機組和空調(diào)風(fēng)機提供動力。在混合模式中，夏季平均電力消耗增加到980kW·h/月，而冬季僅為250 kW·h/月。

  太陽能空調(diào)和生活熱水系統(tǒng)的總投資約400000歐元，每年可以節(jié)約6000歐元的燃?xì)夂?000歐元的電力。當(dāng)然，還要考慮運維成本，每年約2000歐元。