中國儲能網(wǎng)訊：太陽能，是清潔的綠色可再生能源，在充滿智慧的人類眼中，它是大自然的豐偉饋贈。太陽能熱水器、太陽能路燈、太陽能光伏網(wǎng)……科技可以充分利用自然界的綠色能源為生活增色不少，很顯然，新能源利用成為目前家電行業(yè)的節(jié)能方向之一。
人類開發(fā)太陽能已有3000多年的歷史，將太陽能作為能源和動力加以利用只有300多年的歷史，而真正將太陽能作為“近期急需的補充能源”、“未來能源結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)”則是近些年的事情。
本文介紹的太陽能空調(diào)，不是太陽能轉(zhuǎn)化為電能制冷，而是將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能再用于制冷。今年1月初，這項名為“利用太陽能熱的溴化鋰—水吸收式制冷裝置”獲得了國家專利知識產(chǎn)權(quán)局的授權(quán)，不日即將頒發(fā)專利證書。
為什么要開空調(diào)？“無非就是天氣熱的時候，人們需要制冷?！焙Ｄ咸┝砜萍加邢薰居嘘P(guān)負責(zé)人夏超主要研究熱能制冷技術(shù)，他解釋，對太陽能空調(diào)來說，吸收了越多的太陽光，就越容易收集到更多的熱量并加以利用。也就是說，在海南，太陽能制冷技術(shù)非常具有吸引力。
海南島，天氣炎熱，空調(diào)幾乎成為每家每戶的必需品。在這樣一個陽光無盡充足的熱帶島嶼，太陽能空調(diào)是否也可以飛入尋常百姓家呢？
把天然能源轉(zhuǎn)化為冷量
一個吸收太陽熱量的機器，怎樣吐出冷氣呢？
一套完整的太陽能空調(diào)分為集熱裝置、熱水制冷機組和室內(nèi)機。其中熱水制冷機組是核心技術(shù)運轉(zhuǎn)的空間，海南泰立來科技有限公司獲得的“利用太陽能熱的溴化鋰——水吸收式制冷裝置”專利呈現(xiàn)的就是熱水制冷機組運轉(zhuǎn)的機理。
夏超把較為復(fù)雜的運作原理拆開來講：先將機器簡化，把較為龐大的熱水制冷裝置簡化成兩組反應(yīng)器，發(fā)生器、吸收器和冷凝器、蒸發(fā)器。
一種叫溴化鋰的稀溶液經(jīng)過炙烤被陽光加熱后產(chǎn)生水蒸氣，緊接著一部分水蒸氣進入到冷凝器中被冷卻，隨后凝結(jié)成液態(tài)的水。變成液態(tài)的水隨后要流入到蒸發(fā)器中制冷，這個時候水就從液態(tài)變成了氣態(tài)。隨后冷的氣態(tài)水被濃溶液吸收，變成為原來的稀溶液，便回到了最初的樣子。至此，左側(cè)發(fā)生器與吸收器里的溴化鋰便完成了循環(huán)。而冷的溴化鋰溶液就像一個抽風(fēng)機，形成的高強度真空可以輔助右側(cè)的水完成制冷過程，變成冷水，傳遞到室內(nèi)機中。
太陽能空調(diào)和傳統(tǒng)的空調(diào)有什么區(qū)別？夏超解釋，當(dāng)下，最為常見的空調(diào)屬于壓縮制冷機，以電能為動力，吸收室內(nèi)熱量并排到室外。“不管是制冷還是制熱，這種空調(diào)完全靠機械來完成，以氟利昂為介質(zhì)的它對大氣層有一定破壞作用，耗能也較大?！?
“相較之下，利用熱水制冷的原理，以太陽能為驅(qū)動能源的太陽能空調(diào)在制冷制熱時，有節(jié)能減排的效果?！毕某f，太陽能制冷系統(tǒng)幾乎是自動運轉(zhuǎn)的，比電動壓縮制冷系統(tǒng)耗電量低得多，噪音也小。
將光能轉(zhuǎn)化為熱能，再轉(zhuǎn)化為冷量，無形中就代表著綠色空調(diào)發(fā)展的方向。隨著科技的進步，太陽能空調(diào)雖不算最新技術(shù)的產(chǎn)物，但人們對“太陽能制冷”這一概念的了解，遠不如“太陽能發(fā)電”和“太陽能制熱”多。
尋找適合海南的“加熱器”
太陽能空調(diào)要運轉(zhuǎn)，首先得吸取太陽熱量，這一部分在集熱裝置內(nèi)完成。
目前市面上在售的太陽能空調(diào)集熱裝置多為槽型拋物面集熱器，可收集約200攝氏度的太陽熱量。但要在常有臺風(fēng)的海南推廣，這個槽型拋物面集熱器似乎并不適合，它既不抗風(fēng)，成本也高。
太陽能空調(diào)工作有個原理是：集熱溫度越高，就越容易制冷。夏超介紹，一般集熱溫度達到160攝氏度以上就很容易雙效制冷。但要在海南推廣，除了目前集熱效果的槽型拋物面集熱器，夏超希望找到適合海南的“加熱器”，于是他踏上了一段漫長的“集熱”探索。
“集熱的溫度越高就越容易制冷，也就是說集熱的溫度沒有那么高，就不容易制冷?！毕某瑘孕牛翰蝗菀字评洳⒉淮聿荒苤评?。所以只要找到一個既抗風(fēng)又有集熱功能的集熱器，即便它的集熱性能不如槽型拋物面集熱器，也能讓太陽能空調(diào)在海南變得實用起來。
考慮了成本和實用性，夏超逼著自己去想辦法。于是從2011年開始，夏超從熱水袋、露天鋼化玻璃等材質(zhì)開始試起，前后嘗試了十幾種集熱方式，但都以失敗告終。“換一種材料，就要替換一個發(fā)生系統(tǒng)，十幾種材料就做了十幾次全套實驗，制冷效果均不理想?！毕某f。
實在不行，那就還是集熱管吧。從一開始計劃嘗試用集熱管，到后面否定再肯定，夏超猶猶豫豫了很久，單是驗證集熱管及其系統(tǒng)的性能，夏超就花了一年時間。“集熱管可以收集70到100攝氏度的熱量，再經(jīng)過我們研發(fā)的 利用太陽能熱的溴化鋰——水吸收式制冷裝置 反應(yīng)，制冷效果不錯?！?
為什么“還是用集熱管呢？”夏超解釋，他一開始就想到了具備抗風(fēng)性的集熱管，雖然其成本比槽型拋物面集熱器低，但相比其他材料，成本還是有些高，這才一再想起它，一再又放棄它，如此反復(fù)。
研發(fā)不怕被否定
套用時下一句網(wǎng)絡(luò)流行語或許能概括夏超近四年的研發(fā)經(jīng)歷：鬼知道他這些年經(jīng)歷了什么。在“利用太陽能熱的溴化鋰——水吸收式制冷裝置”獲得專利以前，在夏超的研發(fā)獲得了較好的成效以前，許多研發(fā)環(huán)節(jié)他都會聽到前輩或同行否定的聲音。
“我覺得我從未被打倒，相反，我很感激他們，正是因為他們的關(guān)注，我才能聽到很多不同的意見和聲音?！贝丝滔胂肭靶┠?，夏超也覺得挺有意思，“他們負責(zé)提出問題，拋出質(zhì)疑，我呢，就負責(zé)解決問題?！?
畢業(yè)于湖南大學(xué)的夏超師從“吸附制冷之父”李定宇，他身上有不少科研人員“軸”的一面，不舍得買車、不舍得買房，卻把大筆的錢投向技術(shù)研發(fā)，買材料，租車間?！坝袝r候買材料一次就要好幾萬，我一點也不心疼，哪怕是很多材料經(jīng)過一次試驗后就成了廢料也在所不惜。”夏超說。
夏超在2010年來到海南時，便開始思量是否可以在這片熱土上發(fā)揮自己在熱能制冷領(lǐng)域的研究，在最適合完成光——熱——冷轉(zhuǎn)化的地方，并盡量降低生產(chǎn)成本，利用太陽能空調(diào)的環(huán)保節(jié)能，讓吹涼風(fēng)的生活充滿綠意。
為了讓太陽能空調(diào)被大多數(shù)老百姓接受，他始終在研發(fā)一線，盡可能地優(yōu)化制冷效果。為了吃透一項技術(shù)，夏超只睡四五個小時，一坐就是一天，“家人很支持我，我妻子很糾結(jié)，她有時會因為心疼我而勸我放棄?！毕某瑓s很堅定，在熱能制冷領(lǐng)域摸爬滾打了14年，他從未覺得枯燥，他始終堅信家電行業(yè)的新能源的開發(fā)利用遲早有一天可以飛入尋常百姓家。
