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  • 太阳热能制冷技术发展状况


    1.国外发展现况
    太阳能辐射量变化几乎与冷气空调负载或电力尖峰负载同步,因此太阳能制冷系统的发展一直被重视,也能将目前国内太阳热能系统偏重于盥洗应用的市场,拓增至冷却空调应用市场领域,除可积极开发国内太阳热能的利用量外,更可以降低电力尖峰负载,对能源效益的贡献度极高。由于太阳能制冷系统技术的开发潜力大,因此纵使偏重暖气需求较高的高纬度的国家,如德国等亦积极投入开发,欧盟在SUN IN ACTION II亦将太阳能制冷技术的开发列入中长程的重点研究项目。目前的固体吸附式冰水机的制造主要以Nishiyodo(西淀空调机株式_社)及Mayekawa(前川制作所)两家日本公司为主,日本亦拥有超过200篇以上相关的专利。自1980年代中期至今,在日本安装超过160台的固体吸附式冰水机组,此
    外,如美国与德国等国家,亦引进了前述两家公司的产品,据估计总安装量已达200台。但是目前为止,吸附式冰水机组的销售价格仍相当高,其原因主要为此机器乃新开发之产品,目前尚未达到量产规模,加上此市场还处于寡占市场的缘故。
    2.国内发展现况
    太阳热能用于制冷之技术主要分为吸收式、吸附式、喷射式等系统技术。其中,以吸附式之热源温度要求最低,50~80℃间即可运转制冷。由于以太阳热能制冷系统应用时,其设置成本主要包含制冷主机及集热器供热系统两大部分。在降低成本以利于推广的考量下,采用热源温度要求低的固体吸附式系统时,集热器则可采用一般平板式集热器,而且系统的太阳能利用率高,因此,可在以太阳集热器为主之热能供应部分的成本可获得较明显的改善。而吸附式主机的成本就成为另一重要的研发议题。吸附式主机的研发目标则朝向高效率、低成本、可量产、系统简易等技术指标发展,以实现太阳能制冷系统之推广利用,增进太阳能
    在冷却/空调系统应用之实质效益。2000年能源局委托工研院进行吸附式冰水机之研发,相继建造了2.3kW及6.3kW的试验用吸附式冰水主机,以研究其运转特性并加强元件设计能力。同时进行的业界合作案中,有25 kW及35 kW制冷力的冰水主机。该研发工作虽然对主机设计、制造及运转均有相当之成果,然而吸附式主机目前在研发上仍有极大改善的空间,主要的课题一是改善吸附剂的吸附量,以降低主机的尺寸,达到降低材料成本的目的。另一课题则是提升主机的COP,提高能源利用效率,以降低能源支出成本,提升运转效益。此外,结合业界合作,利用示范系统设计、建造及运转,以及主机系统技术移转,达到技术产业化及应用市场的推广。目前,已完成供热及制冷双功的固体吸附技术示范系统,用以验证系统运转技术的可行性。而在成本及能源稳定的考量下,初期研发推广阶段中,不排除采用与废热、生质热源、地热热源等结合应用的方式,降低热源供应的成本,藉此开拓此一市场基础。在主机价格因市场规模放大而下降至合理时,则可与集热器匹配,引用太阳热能制冷之应用。
    另外,2005年起能源局也支持台大新能源中心进行太阳能热泵制冷与供热技术,开发热驱动型喷射式制冷机,并搭配压缩机整合成太阳能制冷与供热系统,充分利用太阳能集热器在夏季所吸收之多余热能,转换成冷气,以满足夏季殷切需求之冷气应用。目前所开发的无机械动力喷射式制冷机已解决可靠度问题,并可搭配太阳能集热器与热泵机组进行制冷与供热,COP约达0.25。由于喷射式制冷系统之构造较简单,成本较低,操作温度也不高(90oC),未来技术发展重点是提高制冷效率与降低系统成本。

    (责任编辑:zjbn_zhenhai)
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