太陽能空調提升太陽能利用率

 太陽能空調是一個提升太陽能生活熱水生產和防止太陽能系統夏季過熱的有效方式。來自國際能源署供暖和空調計劃的專家們對新一代太陽能空調和供暖系統進行了研究，出版了題為《太陽能空調設計指南：太陽能空調設計的成功案例》一書。該書詳細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。11月至來年3月間，系統可以繼續提供約40%的熱能以滿足熱水需求。

  調整1套用于生活熱水生產的太陽能熱利用系統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系。為減少廢熱，系統通常在夏季調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為辦公室和公寓提供熱水和空調，可以滿足5月全部的熱水需求，并產生余熱用于空調。自2012年5月運行以來，太陽能系統沒有出現技術問題，具有很高的穩定性。

  該系統安裝包括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需求，其存在的目的是為消耗太陽能集熱器在夏季產生的余熱。小額定功率也使得冷水機組全天滿負荷運行，極大地提升了運行效率。

  該太陽能系統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使用的系統。增加的部分意味著冷水機組可以長期在高溫狀態下運行，從而效率更高。

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

結論 :

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

  2013年3月至2014年3月的檢測數據顯示，在夏季，系統季節性能系數（SPF）為13，遠低于冬季的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風機提供動力。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。

  太陽能空調和生活熱水系統的總投資約400000歐元，每年可以節約6000歐元的燃氣和2000歐元的電力。當然，還要考慮運維成本，每年約2000歐元。