北極星節能環保網訊:美國科羅拉多州溫莎IceEnergy公司提出了“凍結夏季空調需求”的設想,目前正與加利福尼亞州、安大略等地區的電力公司合作。IceEnergy公司研制的熱量儲存罐與商業建筑的標準屋頂空調系統相連。晚上,當溫度較低以及對電力系統的需求也隨之降低時,名為“冰熊”的電動裝置便將450加侖(約合1703升)水凍結。冰熊的巨大冰塊充當一個電池,儲存低廉高效的夜間能量。照片中,線圈被冰包圍。據美國國家地理網站報道,為了打造更綠色的空調,研究人員提出了一系列想法,進一步利用大自然的能量,例如太陽能制冷。空調改變了發達國家居民的夏季生活,但他們也因此背負昂貴的電費。空調由威利斯-哈維蘭-開利1902年發明。早期的空調通過讓空氣穿過制冷線圈進行制冷。當前的傳統空調基本上采取同樣方式,它們瘋狂消耗電量,在每一次的冷卻循環中將氣態制冷劑壓縮成液態。在這種背景下,一系列打造綠色空調的想法浮出水面。
1.太陽能制冷
太陽能制冷
多年來,全世界的科學家都在苦苦思索,如何利用陽光為房間降溫。隨著夏季的到來,陽光的熱度達到頂點,暴曬屋頂和窗戶,提高室內溫度,讓我們感到非常不舒適。對于首先想到這種不舒適的人來說,太陽能制冷似乎違反常識。但對于希望利用巨大的太陽能的人來說,這卻是一個完美的想法。
由于夏季空調需求猛增,電力系統承受巨大壓力,達到臨界點。冬季的房屋供暖同樣消耗大量電量,但我們還有其他很多選擇,例如天然氣、石油和木頭。傳統制冷方式依賴電,造成美國夏季的用電需求暴漲,比冬季高峰時高出20%。美國有超過80%的家庭擁有空調,制冷耗費的電量占家庭總耗電量的8%。電力公司必須啟動峰期電廠,才能保證炎熱夏季午后的用電需求。提供峰期電力的電廠往往使用傳統的低效率化石燃料。
雖然空調在歐洲還沒有達到非常普及的程度,但歐洲的制冷需求也處于增長趨勢,尤其是在2003年可怕的熱浪之后,3.5萬至5.2萬人被熱浪奪去生命。為此,歐洲對太陽能制冷的潛力進行了最細致的研究。最近,一些公司引入了采用太陽能光伏電池板的空調,例如照片中呈現的電池板。照片在澳大利亞悉尼拍攝,一名男子正在屋頂上安裝太陽能電池板。
LG電子公司的混合型太陽能制冷系統和美國雷諾士公司的太陽能輔助供暖與制冷系統就是兩個代表性例子。將太陽能光伏電池板與傳統空調相連并不是一個完美的解決之道。通常情況下,住宅用中央空調需要耗費2000至5000瓦電量。LG的太陽能電池板只能提供70瓦電量,也就是說,只能節省很少電量。
雷諾士表示他們的系統采用一個190瓦太陽能電池板,能夠將供暖和制冷費用節省一半。這一系統利用效率最高的模式,可以增加太陽能電池板數量,消費者也可獲取耗電情況的實時數據。研究人員表示,在研發低能耗制冷系統的道路上,他們還能取得更大進步。
2.熱驅動空調
熱驅動空調
瑞士巴塞爾電力公司IndustrielleWerkeBasel的一個設施,閃閃發光的管道實際上是一個熱驅動空調系統。這一系統幫助哥本哈根阿德爾加德(Adelgade)地區的銀行、酒店和寫字樓、慕尼黑的T-Mobile數據中心以及羅馬的菲烏米奇諾機場制冷。
熱驅動空調系統由印度普納的塞爾馬公司制造,他們將這一系統稱之為一種具有可持續性的解決方案,應對當前的環境問題。早在上世紀20年代,這項技術——吸入式制冷——就已經投入商業使用。與標準的空調一樣,吸入式制冷機使用沸點較低的制冷劑。制冷劑蒸發時會消除空氣中的熱量。標準空調利用電壓縮機,將氣態制冷劑變成液態。吸入式制冷機采用熱壓縮重新啟動這一循環,它們的運轉只需要熱量,同時沒有任何運動部件。
吸入式制冷機價格昂貴,性能系數較低,同時受所吸入熱量限制,無法輸出很高的制冷量。但如果安裝在產生額外熱量的環境,便是一種高效的解決之道,例如塞爾馬公司在巴塞爾、哥本哈根、慕尼黑和羅馬安裝的熱驅動空調系統。此外,這一系統不使用氫氯氟化碳制冷劑,而是利用水、溴化鋰或者氨。氫氯氟化碳是一種強溫室氣體。