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太阳能空调热水制冷机组
文\海南日报记者洁实习生刘妞
太阳能，是清洁的绿色可再生能源，在充满智慧的人类眼中，它是大自然的丰伟馈赠。太阳能热水器、太阳能灯、太阳能光伏网……科技可以充分利用自然界的绿色能源为生活增色不少，很显然，新能源利用成为目前家电行业的节能方向之一。
人类开发太阳能已有3000多年的历史，将太阳能作为能源和动力加以利用只有300多年的历史，而真正将太阳能作为“近期急需的补充能源”、“未来能源结构的基础”则是近些年的事情。
本文介绍的太阳能空调，不是太阳能为电能制冷，而是将太阳能为热能再用于制冷。今年1月初，这项名为“利用太阳能热的溴化锂—水吸收式制冷装置”获得了国家专利知识产权局的授权，不日即将颁发专利证书。
太阳能空调集热装置
为什么要开空调？“无非就是天气热的时候，人们需要制冷。”海南泰立来科技有限公司有关负责人夏超主要研究热能制冷技术，他解释，对太阳能空调来说，吸收了越多的太阳光，就越容易收集到更多的热量并加以利用。也就是说，在海南，太阳能制冷技术非常具有吸引力。
海南岛，天气炎热，空调几乎成为每家每户的必需品。在这样一个阳光无尽充足的热带岛屿，太阳能空调是否也可以飞入寻常百姓家呢？
把天然能源为冷量
一个吸收太阳热量的机器，怎样吐出冷气呢？
一套完整的太阳能空调分为集热装置、热水制冷机组和室内机。其中热水制冷机组是核心技术运转的空间，海南泰立来科技有限公司获得的“利用太阳能热的溴化锂——水吸收式制冷装置”专利呈现的就是热水制冷机组运转的机理。
夏超把较为复杂的运作原理拆开来讲：先将机器简化，把较为庞大的热水制冷装置简化成两组反应器，发生器、吸收器和冷凝器、蒸发器。
一种叫溴化锂的稀溶液经过炙烤被阳光加热后产生水蒸气，紧接着一部分水蒸气进入到冷凝器中被冷却，随后凝结成液态的水。变成液态的水随后要流入到蒸发器中制冷，这个时候水就从液态变成了气态。随后冷的气态水被浓溶液吸收，变成为原来的稀溶液，便回到了最初的样子。至此，左侧发生器与吸收器里的溴化锂便完成了循环。而冷的溴化锂溶液就像一个抽风机，形成的高强度真空可以辅助右侧的水完成制冷过程，变成冷水，传递到室内机中。
太阳能空调和传统的空调有什么区别？夏超解释，当下，最为常见的空调属于压缩制冷机，以电能为动力，吸收室内热量并排到室外。“不管是制冷还是制热，这种空调完全靠机械来完成，以氟利昂为介质的它对大气层有一定作用，耗能也较大。”
“相较之下，利用热水制冷的原理，以太阳能为驱动能源的太阳能空调在制冷制热时，有节能减排的效果。”夏超说，太阳能制冷系统几乎是自动运转的，比电动压缩制冷系统耗电量低得多，噪音也小。
将光能为热能，再为冷量，无形中就代表着绿色空调发展的方向。随着科技的进步，太阳能空调虽不算最新技术的产物，但人们对“太阳能制冷”这一概念的了解，远不如“太阳能发电”和“太阳能制热”多。
寻找适合海南的“加热器”
太阳能空调要运转，首先得吸取太阳热量，这一部分在集热装置内完成。
目前市面上在售的太阳能空调集热装置多为槽型抛物面集热器，可收集约200摄氏度的太阳热量。但要在常有台风的海南推广，这个槽型抛物面集热器似乎并不适合，它既不抗风，成本也高。
太阳能空调工作有个原理是：集热温度越高，就越容易制冷。夏超介绍，一般集热温度达到160摄氏度以上就很容易双效制冷。但要在海南推广，除了目前集热效果的槽型抛物面集热器，夏超希望找到适合海南的“加热器”，于是他踏上了一段漫长的“集热”探索。
太阳能空调制冷原理简图
“集热的温度越高就越容易制冷，也就是说集热的温度没有那么高，就不容易制冷。”夏超：不容易制冷并不代表不能制冷。所以只要找到一个既抗风又有集热功能的集热器，即便它的集热性能不如槽型抛物面集热器，也能让太阳能空调在海南变得实用起来。
考虑了成本和实用性，夏超逼着自己去想办法。于是从2011年开始，夏超从热水袋、露天钢化玻璃等材质开始试起，前后尝试了十几种集热方式，但都以失败告终。“换一种材料，就要替换一个发生系统，十几种材料就做了十几次全套实验，制冷效果均不理想。”夏超说。
实在不行，那就还是集热管吧。从一开始计划尝试用集热管，到后面否定再肯定，夏超犹犹豫豫了很久，单是验证集热管及其系统的性能，夏超就花了一年时间。“集热管可以收集70到100摄氏度的热量，再经过我们研发的‘利用太阳能热的溴化锂——水吸收式制冷装置’反应，制冷效果不错。”
为什么“还是用集热管呢？”夏超解释，他一开始就想到了具备抗风性的集热管，虽然其成本比槽型抛物面集热器低，但相比其他材料，成本还是有些高，这才一再想起它，一再又放弃它，如此反复。
研发不怕被否定
套用时下一句网络流行语或许能概括夏超近四年的研发经历：鬼知道他这些年经历了什么。在“利用太阳能热的溴化锂——水吸收式制冷装置”获得专利以前，在夏超的研发获得了较好的成效以前，许多研发环节他都会听到前辈或同行否定的声音。
“我觉得我从未被，相反，我很感激他们，正是因为他们的关注，我才能听到很多不同的意见和声音。”此刻想想前些年，夏超也觉得挺有意思，“他们负责提出问题，抛出质疑，我呢，就负责解决问题。”
毕业于湖南大学的夏超师从“吸附制冷之父”李定宇，他身上有不少科研人员“轴”的一面，不舍得买车、不舍得买房，却把大笔的钱投向技术研发，买材料，租车间。“有时候买材料一次就要好几万，我一点也不心疼，哪怕是很多材料经过一次试验后就成了废料也在所不惜。”夏超说。
夏超在2010年来到海南时，便开始思量是否可以在这片热土上发挥自己在热能制冷领域的研究，在最适合完成光——热——冷的地方，并尽量降低生产成本，利用太阳能空调的环保节能，让吹凉风的生活充满绿意。
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