新浪环球地理讯 北京时间8月8日消息， 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（图片来源：Tim Wimborne, Reuters）

　　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（图片来源：Thermax）

　　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。

 　 3.干燥剂增强蒸发空调

干燥剂增强蒸发空调（图片来源：Patrick H. Corkery, National Renewable Energy Laboratory）

　　美国能源部位于科罗拉多州戈尔登的国家可再生能源实验室(以下简称NREL)，高级机械工程师埃里克-科祖巴尔展示一个系统组件。这一系统验证了“伤人的是湿气而不是热度”这句老话背后的基本事实。

　　科祖巴尔和NREL的同事正在研制新一代空调技术，被称之为“干燥剂增强蒸发空调”，简称“DEVap”。科祖巴尔表示，在气候潮湿的地区，这种空调的耗电量比常规空调低40%以上，在美国西南沙漠等沙漠地区更是达到80%到90%，当地的空气已经十分干燥。DEVap空调能够大幅降低用电需求，系统唯一用电的地方就是风扇，用于驱动空气。

　　DEVap空调的制冷秘密就在于一种液态干燥机——一种非常强烈的盐溶液——能够在耗电量极少的情况下祛除空气中的湿气。相比之下，电减湿器往往耗电量极大。空气干燥之后便可通过蒸发冷却制冷。它的工作原理非常简单，与水池类似。当水池中的水从液态变成气态，周围空气的温度便会大幅降低。

　　气候干燥地区的一些家庭已经用上所谓的“湿垫冷却器”，但由于滋生真菌，它们很难维护。NREL研发的空调既可以在潮湿环境又可以在干燥环境下工作。在这个间接蒸发系统内，气流保持干燥，潮湿的一侧封闭，用科祖巴尔的话说“只作为一个散热装置”，因此不会滋生真菌。

　　这种方式让空调实现真正意义上的革命。由于耗电量低，采用热驱动而不是机械驱动，使用太阳能运行这一系统要比常规高耗能空调可靠得多。科祖巴尔说：“干燥剂就是为太阳能制冷准备的，同时也可以一种高效方式控制湿度。这种空调可节省电费，绝缘性高同时无需担心产生真菌和病态建筑问题。如果希望大幅提高建筑的能效，我们必须采用不同的空调技术。”在成功完成DEVap系统小型原型的测试之后，NREL科学家正在制造一个体积更大的原型，验证这项技术的商业前景。