“夏季天越熱，制冷效果越好”。最近，利用太陽熱的空調(diào)設(shè)備開發(fā)日趨活躍。
日本東京燃氣公司于2010年8月上市了利用太陽熱的商用空調(diào)設(shè)備，迄今已經(jīng)在公司內(nèi)外累計設(shè)置了12套設(shè)備。那么，這種設(shè)備究竟是怎樣利用太陽熱為室內(nèi)制冷的？
一般情況下，商用空調(diào)設(shè)備是利用制冷機制造冷水和溫水。制冷機大致分為“壓縮式”和“吸收式”2種。
制造用于制冷的冷水時，需要將水（制冷劑）撒在傳熱管上使之蒸發(fā)，此時水蒸氣會奪走管內(nèi)冷水的熱量，使其變冷，最后使蒸發(fā)的水重新變?yōu)橐后w，不斷重復上述步驟。在這一過程中，利用壓縮機的就是壓縮式。家用空調(diào)機采用的制冷機就接近這種方式。不使用壓縮機，利用“吸收器”和“換熱器”的就是吸收式。
東京燃氣的太陽熱空調(diào)設(shè)備選用了吸収式。需要利用換熱器使水分蒸發(fā)。熱源從原先的城市燃氣改為太陽熱。
其原理是，利用在玻璃管中放入集熱管的集熱器收集太陽熱。使玻璃管內(nèi)呈真空狀態(tài)，提高隔熱性能，從而提高了換熱效率。與使用城市燃氣的原有方式相比，預(yù)計可節(jié)能24％。
這種太陽熱空調(diào)設(shè)備雖然已經(jīng)在東京燃氣自有建筑及大學等處得到采用，但由于較高的設(shè)置成本成為瓶頸，普及速度很慢。于是，東京燃氣于2012年7月又推出了新機型，通過改進配管方法，提高了施工效率，同時，通過削減控制板的功能等，使采用成本削減了約4成。該公司計劃使此前每年3套左右的銷售速度翻倍。
還有的企業(yè)在開發(fā)將太陽光發(fā)電和太陽熱配套利用的設(shè)備。
太陽能發(fā)電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率一般不到20％。80％以熱量的形式損失掉。而且太陽能電池板表面溫度的上升還會導致發(fā)電效率下降。據(jù)稱在盛夏時節(jié)，電池板表面溫度有時會升高到近70℃，發(fā)電量減少10％以上。
日本大型空調(diào)工程企業(yè)日比谷綜合設(shè)備公司與日本NTT設(shè)施公司合作，共同開發(fā)出了在太陽能電池板背面嵌入集熱管的產(chǎn)品。從2012年7月起，正在開展實證實驗，預(yù)計將于今年夏季實現(xiàn)產(chǎn)品化。
預(yù)計價格將比以往的太陽能電池板高4成左右。不過，如果將提高了發(fā)電效率、通過熱利用削減了能源成本的效果考慮在內(nèi)，與僅使用太陽能電池板發(fā)電相比，投資回収期會縮短。
此外，日比谷綜合設(shè)備還在開發(fā)將太陽熱用于空調(diào)的設(shè)備。太陽熱以前主要是用于供應(yīng)熱水。該公司事業(yè)開發(fā)部部長阿波田覺認為市場將會擴大，他說：“只是供應(yīng)熱水，可利用范圍較小。從目前亟需實現(xiàn)電力削峰的狀況來看，在制冷方面的需求將會增大。”
前夏普公司常務(wù)董事、在太陽能發(fā)電行業(yè)被稱為“太陽能先生”的富田孝司也在太陽熱利用領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)了商機。
富田孝司率領(lǐng)的智能太陽能國際公司（Smart Solar International）在2012年7月上市了可同時提取電力和熱量的太陽能發(fā)電系統(tǒng)。設(shè)想用于供應(yīng)熱水和制冷。
智能太陽能國際開發(fā)的可回收利用太陽熱能的太陽能系統(tǒng)?？捎糜谵r(nóng)作物大棚栽培等市場。
這個太陽能發(fā)電系統(tǒng)的原理是，將多層化合物半導體單元（發(fā)電元件）接合形成棒狀模塊，利用半圓形反射鏡聚集陽光，并照射在模塊上，以此提高發(fā)電效率，同時，使制冷劑在裝有模塊的玻璃管中循環(huán)，以回收熱量。發(fā)電和熱回収加在一起，能源轉(zhuǎn)換效率可達到50%到60％。
富田社長表示：“有效利用以前被廢棄的熱量，這在今后或許會成為一個有趣的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。”
智能太陽能國際于今年6月開始銷售系統(tǒng)可靠性等得到進一步提高的改良產(chǎn)品。目前，日本大和房建工業(yè)公司已經(jīng)決定在奈良工廠采用。將把太陽能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)置在食堂屋頂上，所發(fā)電力用于內(nèi)部消費，剩余部分銷售給電力公司，回収的太陽熱用來制造熱水用于熱水供應(yīng)。
在日本，隨著可再生能源發(fā)電固定價格收購制度的實行，太陽能發(fā)電系統(tǒng)的需求日益擴大，但另一方面，由于海外企業(yè)的崛起等，價格競爭日趨激烈。富田社長充滿信心地表示：“如果結(jié)合熱利用，太陽能電池的價值會進一步得到提高。面對目前的困境，我們將把焦點放在只有我們能供貨的市場上。”
智能太陽能國際首先盯上了農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的需求。通過為在東日本大地震中受災(zāi)的宮城縣草莓農(nóng)戶提供重建支援的“草莓項目”， 已經(jīng)提供了相關(guān)系統(tǒng)。其原理是，使地下水與制冷劑進行換熱，然后將升溫的水用于塑料大棚供暖。塑料大棚的供暖燃料費約占生產(chǎn)成本的3成。如果采用智能太陽能國際的系統(tǒng)，既可削減燃料費，同時還可將所發(fā)電力出售，得到副業(yè)收入，這對于農(nóng)戶來說，似乎非常有吸引力。
智能太陽能計劃設(shè)定不用10年便可收回初始投資的價格，積極開拓市場。力爭在2～3年后，按發(fā)電輸出功率計算，每年銷售2.4萬千瓦的設(shè)備。
