太阳能制冷 志华 |
越是夏日炎炎热浪滚滚的时候,也正是太阳能有效利用的最佳时机。高高悬挂在宇宙中的太阳,其内部持续进行着氢聚合成氦的核聚变反应,不断地释放出巨大的能量,向四周辐射和传递热量。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一,但已高达173000TW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于消耗500万吨煤提供的能量。太阳就成了一个巨大、久远、无尽的能源,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。空调装置的大量使用不仅直接导致季节性供电紧张,同时也间接导致空气中二氧化碳废气含量上升,尽管所采用的新型冷却物质减少了破坏臭氧层,但它仍然对气候会产生不良影响。夏天,太阳当空照耀时也是对室内空调降温需求最高之时,人类完全可以挖掘太阳能的潜力,利用太阳能制冷降温。 利用太阳能已不是什么新概念,世界各国都十分重视研究开发太阳能利用的转换途径,最普遍的是研制光电直接转换器件—太阳电池,并在进一步研制太阳能发电后的电力储存问题,把白天太阳高挂时采集到的光电转换能量储存到晚上,达到即使黑夜伸手不见五指,也可维持平均常量。利用太阳电池把太阳光能转化为电能是一种雅致、精巧的技术,由光电的转换再实现电能的转换,再由电能驱动空调器达到制冷降温的作用。 要进一步提高效率则有待于新技术的开发。比如:太阳热收集器驱动冷却的方法是属于一种未来的冷却法。在低压下,无害固体吸附剂颗粒,如沸石或硅胶具有吸附水蒸气的功能,能导致水持续蒸发,从而产生冷却效应,再通过热交换器即可冷却室内空气。太阳能收集器的热量用来实现吸附剂的再生,也就是说,使吸附剂脱水以吸附材料的作用为基础的开放式冷却法还可以降低空气湿度,太阳能收集器所提供的低温热能可成为这类系统的驱动源。 在面对全球性气候变暖的地球演绎过程中,美国的加州政府,已经开始免费为新婚夫妇提供24平方米的太阳能电池板,上海作为一座国际性大都市,理应在大力开发利用太阳能制冷降温的世界科研前沿中占有一席之地,通过政策和技术等手段,营造太阳能制冷降温技术推广应用的良好氛围。
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