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U&O你和地球  

  冬天,我们能利用太阳光取暖,那么夏天能不能利用太阳光降温呢?随着家用太阳能空调上市脚步的临近,利用太阳能制冷这一梦想即将变成现实。一场绿色革命已悄然开始……

  利用太阳能来烧水和取暖是很正常的事,但能不能用太阳能制冷呢?这看似矛盾,却绝非天方夜谭,因为这是完全可行的!太阳能空调不仅能在炎炎夏日送来凉爽,还能在冬天充当供暖炉和热水器,可谓一举三得,更何况太阳能是取之不尽、用之不竭的。仅法国,就有多个太阳能空调的构想和模型处于研究状态。虽然目前投入使用的几个样机仅仅专供500平方米以上的大楼使用,但家用太阳能空调的制造也已提到议事日程。在不久的将来,我们就能安享凉爽夏日,无需担心温室效应的加剧了。

  上世纪80年代末,一些能源工程师不约而同地提出了太阳能空调的设想,其物理原理与冰箱原理基本一致,即:冷气通过液体的汽化而获得,因为物质由液态到气态要吸收周围环境中的热量。太阳能空调也采用这一原理,不同的是,太阳能空调也采用这一原理,不同的是,太阳能空调运行所需的能量来自太阳,而不是电,也不需要像冰箱那样的压缩机。传统技术通常是将盐水加热到沸腾,使盐和水分离,然后利用盐会吸收水分的特性,像泵一样将水蒸气吸走,从而在水汽化的容器中形成低压,达到制冷的效果。

  法国Tecsol工作室已将这一原理投入应用,从1991年开始为巴纽尔斯(东比利斯省)的葡萄酒窖降温。这一原理简单、安全,但也有缺点——过程中的两个关键步骤(水沸腾后的冷凝以及水和盐的再度结合)会释放出大量的热量,必须用一根使用很不方便的管道将这部分热量排出室外。该管道直径很大(要在地面上占据1平方米),而且其中湿热的环境会导致有害细菌生长。如此严格的跟踪调查对于家庭用户来说是难以承受的。

  因此,家用太阳能空调的研究重点在于设法取代那跟占地方的散热管道。如何解决这一难题呢?Tecsol工作室的工程师达尼埃尔.米尼耶(Danielugnier)介绍说:“利用一种叫干式冷却器(drycooler)的设备能代替散热管道。在这种干式冷却器中,来自空调机的水蒸气经过的是一条封闭管道,只依靠风扇输送到管道外的空气进行冷却。由于水蒸气和外部空气没有接触,也就不存在有害细菌滋生的危险。”Tecsol最近在马克拉斯(卢瓦尔省)的一家养老院里安装了干式冷却器,以便测试其性能。另外,干式冷却器还将在位于布尔热—迪—拉克的法国太阳能研究所(INES)与功率为4.5千瓦的空调机配合使用,接受100平方米空间的制冷性能测试。如果测试结果令人满意,那么第一代干式冷却器的家用空调将在三到五年投放市场。

  但是还有个问题,那就是干式冷却器在最需要空调的气候炎热地区并不适用,因为水蒸气的冷却要靠外部的空气。当气温超过30℃时,空调就不起作用了。不过这个问题也有解决办法。即除一台在气温30℃以下工作的、带风扇的干冷却器外,另外配备一个水蒸气冷凝管道外壳,壳体内侧预先配备了一种“相变”材料。这种材料由固态变为液体时吸收的热量是液态汽化时所吸收热量的5倍。实际上,这种材料白天能吸收窜入室内的热气,夜晚当室外温度降低时,它有能热量释放掉,重新变回固态,准备进行下一次循环。但目前这些材料的性质还有待确定。确定材料的工作将在2010年完工,紧接着就投放市场。

  由于首批太阳能空调造价昂贵,(功率为10千瓦的太阳能空调器需要2万到3万欧元),所以只能先配备给公共住宅和别墅。但这种环抱空调的支持者希望借助与公众的赞助来解决资金问题。他们期望使用太阳能空调能将用电量减至1/20(因为只有制冷剂泵需用电)。市场需求摆在那里。未来,随着环保意识的深入人心,人们会越来越关注这项技术,太阳能空调的造价也将随之降低。

  意义所在:

  众所周知,随着全球气候变暖,人们将迎来更多的酷暑。在法国,许多人对2003年夏天热死人的惨剧仍记忆犹新,因此每到夏天,他们便很紧张。为了应对可能来袭的滚滚热浪,越来越多的人在家安装空调,空调销量也以每年4%的速度增长。问题在于,传统空调使用的制冷剂(一种碳氢化合物)引起温室效应的能力比二氧化碳还要强1300倍!除此之外,传统空调还特别耗电,即使是最小的空调设备,每小时也至少消耗1千瓦时的电能。

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