太阳能烟囱制冷系统的研究摘要：通过分析制冷系统和太阳能烟囱热气流发电系统的技术和特点，提出了太阳能烟囱制冷系统.将太阳能烟囱系统与制冷系统相结合进行制冷，可实现制冷不用电•该系统由烟囱、集热棚、蓄热层、涡轮机、开启式制冷压缩机、冷凝器和变速器等组成•介绍了太阳能烟囱制冷系统的结构特点、工作原理以及系统相关参数的计算方法•分析结果表明，太阳能烟囱制冷系统结构简单，运行维护方便，制冷不用电，无污染，具有良好的环境效应，可根据环境温度改变压缩机运行转速调节供冷负荷，能有效解决热带及沙漠地区的供冷及供电问题.关键词：太阳能烟囱系统；制冷系统；系统参数中图分类号：TB61+5；TK514文献标志码：AAbstract：Byanalyzingthetechnicalfeaturesofsolarhotairchimneygeneratingelectricityandrefrigerationsystem,asolarchimneyrefrigerationsystemcombiningwiththemtoprovidecoolingwaterwithoutelectricitywasproposed.ltismadeupofchimney,heatcollector,heatstoragelayer,turbine,opentypecompressor,condenser,andtransmission.Theoperationprinciples,structurecharacteristicsandgeometrictheoryofthisrefrigerationsystemwereformulatedandanalyzed,andthecalculationformulaeforrefrigerationperformanceparametersandsizeofchimneyandheatcollectorwerededucedpreliminarilybasingonratedcoolingcapacity.Theanalysisresultsshowthatthismechanismisofsimplestructure,easyoperationandmaintenance,refrigeratingwithoutelectricity,nopollutionandhasgoodenvironmentaleffect.ltcanchangethespeedofthecompressortoregulatecoolingloadaccordingtotheambienttemperature,besides,itcaneffectivelysolvetheproblemofcoolingandpowersupplyintropicalanddesertregions.Keywords：solarchimney；refrigerationsystem；systemparameters在压缩式制冷系统中，压缩机依靠电源供电，使制冷剂在系统内循环•为使系统热量能够在冷凝器内有效释放，在冷凝器侧安装了电机和叶片.电机供电后，叶片强制环境空气流过冷凝器进行换热，空气带走制冷系统的热量，实现制冷•制冷系统耗电量大，在炎热的夏季易产生用电高峰，造成供电紧张•因此，研究各类低耗电量或不用电的制冷系统，具有重大现实意义.由于具有不依赖电力、不使用氟利昂作制冷剂、季节适应性好、无运动部件、可利用余热废热等优点,吸收式制冷系统在中央空调中得到广泛应用•但该系统节电不节能，能效低，能耗大，机组笨重且价格无优势，所以，吸收式制冷系统的发展也受到了一定的限制［1-3］湘对于太阳能吸收式制冷系统，太阳能光伏制冷系统具有制冷效果好、能量利用率高及自身损失低等优点，尤其是近年来随着光伏电池产业的蓬勃发展以及光电转换效率的不断提高，太阳能光伏制冷显示出了强劲的发展势头•但光伏电池板和电能储存装置铅酸蓄电池在制造过程中耗能及污染都很大，且工作寿命短，不易维护，光伏转化效率仍然不高，光伏电池板也容易受自然因素的影响，同时成本的居高不下也大大限制了太阳能光伏制冷系统的发展［4-5］.为此，提出了太阳能烟囱制冷系统，利用流过制冷系统冷凝器的高速太阳能烟囱热气流带走冷凝热，并驱动制冷系统压缩机进行制冷•该系统利用可再生的太阳能作为驱动能源，可不使用电能.1结构特点太阳能烟囱制冷系统结构示意图如图1所示.它由烟囱系统、涡轮机系统和制冷系统组成.烟囱系统主要包括烟囱、集热棚、支架及蓄热层等.烟囱通常釆用玻璃纤维材质包覆木质竖直框架制成；集热棚用金属支架支撑，其上铺盖玻璃、薄膜等透明或半透明材料；蓄热层一般采用砂石或土壤制成.涡轮机系统包括涡轮机、传动轴及变速器等.涡轮机安装在烟囱底部入口处，主要作用是将热气流动能转化为机械能，并通过变速器驱动压缩机运转；变速器安装在涡轮机和压缩机之间，用以调节压缩机运转速度.制冷系统主要包括压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器、储液罐、气液分离器及连接管等.压缩机为开启式制冷压缩机，安装在涡轮机下方；冷凝器按平铺方式安装在压缩机下方；蒸发器采用管壳式换热器，通过该...