盘点绿色空调设计 古罗马制冷获新生

美国科罗拉多州温莎Ice Energy公司提出了“冻结夏季空调需求”的设想，目前正与加利福尼亚州、安大略等地区的电力公司合作。Ice Energy公司研制的热量储存罐与商业建筑的标准屋顶空调系统相连。晚上，当温度较低以及对电力系统的需求也随之降低时，名为“冰熊”的电动装置便将450加仑(约合1703升)水冻结。冰熊的巨大冰块充当一个电池，储存低廉高效的夜间能量。照片中，线圈被冰包围。据美国国家地理网站报道，为了打造更绿色的空调，研究人员提出了一系列想法，进一步利用大自然的能量，例如太阳能制冷。空调改变了发达国家居民的夏季生活，但他们也因此背负昂贵的电费。空调由威利斯-哈维兰-开利1902年发明。早期的空调通过让空气穿过制冷线圈进行制冷。当前的传统空调基本上采取同样方式，它们疯狂消耗电量，在每一次的冷却循环中将气态制冷剂压缩成液态。在这种背景下，一系列打造绿色空调的想法浮出水面。  

1.太阳能制冷  

太阳能制冷 

多年来，全世界的科学家都在苦苦思索，如何利用阳光为房间降温。随着夏季的到来，阳光的热度达到顶点，暴晒屋顶和窗户，提高室内温度，让我们感到非常不舒适。对于首先想到这种不舒适的人来说，太阳能制冷似乎违反常识。但对于希望利用巨大的太阳能的人来说，这却是一个完美的想法。  

由于夏季空调需求猛增，电力系统承受巨大压力，达到临界点。冬季的房屋供暖同样消耗大量电量，但我们还有其他很多选择，例如天然气、石油和木头。传统制冷方式依赖电，造成美国夏季的用电需求暴涨，比冬季高峰时高出20%。美国有超过80%的家庭拥有空调，制冷耗费的电量占家庭总耗电量的8%。电力公司必须启动峰期电厂，才能保证炎热夏季午后的用电需求。提供峰期电力的电厂往往使用传统的低效率化石燃料。  

虽然空调在欧洲还没有达到非常普及的程度，但欧洲的制冷需求也处于增长趋势，尤其是在2003年可怕的热浪之后，3.5万至5.2万人被热浪夺去生命。为此，欧洲对太阳能制冷的潜力进行了最细致的研究。最近，一些公司引入了采用太阳能光伏电池板的空调，例如照片中呈现的电池板。照片在澳大利亚悉尼拍摄，一名男子正在屋顶上安装太阳能电池板。  

LG电子公司的混合型太阳能制冷系统和美国雷诺士公司的太阳能辅助供暖与制冷系统就是两个代表性例子。将太阳能光伏电池板与传统空调相连并不是一个完美的解决之道。通常情况下，住宅用中央空调需要耗费2000至5000瓦电量。LG的太阳能电池板只能提供70瓦电量，也就是说，只能节省很少电量。  

雷诺士表示他们的系统采用一个190瓦太阳能电池板，能够将供暖和制冷费用节省一半。这一系统利用效率最高的模式，可以增加太阳能电池板数量，消费者也可获取耗电情况的实时数据。研究人员表示，在研发低能耗制冷系统的道路上，他们还能取得更大进步。  

2.热驱动空调  

热驱动空调 

瑞士巴塞尔电力公司Industrielle Werke Basel的一个设施，闪闪发光的管道实际上是一个热驱动空调系统。这一系统帮助哥本哈根阿德尔加德(Adelgade)地区的银行、酒店和写字楼、慕尼黑的T-Mobile数据中心以及罗马的菲乌米奇诺机场制冷。  

热驱动空调系统由印度普纳的塞尔马公司制造，他们将这一系统称之为一种具有可持续性的解决方案，应对当前的环境问题。早在上世纪20年代，这项技术——吸入式制冷——就已经投入商业使用。与标准的空调一样，吸入式制冷机使用沸点较低的制冷剂。制冷剂蒸发时会消除空气中的热量。标准空调利用电压缩机，将气态制冷剂变成液态。吸入式制冷机采用热压缩重新启动这一循环，它们的运转只需要热量，同时没有任何运动部件。  

吸入式制冷机价格昂贵，性能系数较低，同时受所吸入热量限制，无法输出很高的制冷量。但如果安装在产生额外热量的环境，便是一种高效的解决之道，例如塞尔马公司在巴塞尔、哥本哈根、慕尼黑和罗马安装的热驱动空调系统。此外，这一系统不使用氢氯氟化碳制冷剂，而是利用水、溴化锂或者氨。氢氯氟化碳是一种强温室气体。