“夏季天越熱，制冷效果越好”。最近，利用太陽(yáng)熱的空調(diào)設(shè)備開(kāi)發(fā)日趨活躍。
日本東京燃?xì)夤居?010年8月上市了利用太陽(yáng)熱的商用空調(diào)設(shè)備，迄今已經(jīng)在公司內(nèi)外累計(jì)設(shè)置了12套設(shè)備。那么，這種設(shè)備究竟是怎樣利用太陽(yáng)熱為室內(nèi)制冷的？
一般情況下，商用空調(diào)設(shè)備是利用制冷機(jī)制造冷水和溫水。制冷機(jī)大致分為“壓縮式”和“吸收式”2種。
制造用于制冷的冷水時(shí)，需要將水（制冷劑）撒在傳熱管上使之蒸發(fā)，此時(shí)水蒸氣會(huì)奪走管內(nèi)冷水的熱量，使其變冷，最后使蒸發(fā)的水重新變?yōu)橐后w，不斷重復(fù)上述步驟。在這一過(guò)程中，利用壓縮機(jī)的就是壓縮式。家用空調(diào)機(jī)采用的制冷機(jī)就接近這種方式。不使用壓縮機(jī)，利用“吸收器”和“換熱器”的就是吸收式。
東京燃?xì)獾奶?yáng)熱空調(diào)設(shè)備選用了吸収式。需要利用換熱器使水分蒸發(fā)。熱源從原先的城市燃?xì)飧臑樘?yáng)熱。
其原理是，利用在玻璃管中放入集熱管的集熱器收集太陽(yáng)熱。使玻璃管內(nèi)呈真空狀態(tài)，提高隔熱性能，從而提高了換熱效率。與使用城市燃?xì)獾脑蟹绞较啾?，預(yù)計(jì)可節(jié)能24％。
這種太陽(yáng)熱空調(diào)設(shè)備雖然已經(jīng)在東京燃?xì)庾杂薪ㄖ按髮W(xué)等處得到采用，但由于較高的設(shè)置成本成為瓶頸，普及速度很慢。于是，東京燃?xì)庥?012年7月又推出了新機(jī)型，通過(guò)改進(jìn)配管方法，提高了施工效率，同時(shí)，通過(guò)削減控制板的功能等，使采用成本削減了約4成。該公司計(jì)劃使此前每年3套左右的銷售速度翻倍。
還有的企業(yè)在開(kāi)發(fā)將太陽(yáng)光發(fā)電和太陽(yáng)熱配套利用的設(shè)備。
太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換效率一般不到20％。80％以熱量的形式損失掉。而且太陽(yáng)能電池板表面溫度的上升還會(huì)導(dǎo)致發(fā)電效率下降。據(jù)稱在盛夏時(shí)節(jié)，電池板表面溫度有時(shí)會(huì)升高到近70℃，發(fā)電量減少10％以上。
日本大型空調(diào)工程企業(yè)日比谷綜合設(shè)備公司與日本NTT設(shè)施公司合作，共同開(kāi)發(fā)出了在太陽(yáng)能電池板背面嵌入集熱管的產(chǎn)品。從2012年7月起，正在開(kāi)展實(shí)證實(shí)驗(yàn)，預(yù)計(jì)將于今年夏季實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化。
預(yù)計(jì)價(jià)格將比以往的太陽(yáng)能電池板高4成左右。不過(guò)，如果將提高了發(fā)電效率、通過(guò)熱利用削減了能源成本的效果考慮在內(nèi)，與僅使用太陽(yáng)能電池板發(fā)電相比，投資回収期會(huì)縮短。
此外，日比谷綜合設(shè)備還在開(kāi)發(fā)將太陽(yáng)熱用于空調(diào)的設(shè)備。太陽(yáng)熱以前主要是用于供應(yīng)熱水。該公司事業(yè)開(kāi)發(fā)部部長(zhǎng)阿波田覺(jué)認(rèn)為市場(chǎng)將會(huì)擴(kuò)大，他說(shuō)：“只是供應(yīng)熱水，可利用范圍較小。從目前亟需實(shí)現(xiàn)電力削峰的狀況來(lái)看，在制冷方面的需求將會(huì)增大。”
前夏普公司常務(wù)董事、在太陽(yáng)能發(fā)電行業(yè)被稱為“太陽(yáng)能先生”的富田孝司也在太陽(yáng)熱利用領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)了商機(jī)。
富田孝司率領(lǐng)的智能太陽(yáng)能國(guó)際公司（Smart Solar International）在2012年7月上市了可同時(shí)提取電力和熱量的太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)。設(shè)想用于供應(yīng)熱水和制冷。
智能太陽(yáng)能國(guó)際開(kāi)發(fā)的可回收利用太陽(yáng)熱能的太陽(yáng)能系統(tǒng)?？捎糜谵r(nóng)作物大棚栽培等市場(chǎng)。
這個(gè)太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的原理是，將多層化合物半導(dǎo)體單元（發(fā)電元件）接合形成棒狀模塊，利用半圓形反射鏡聚集陽(yáng)光，并照射在模塊上，以此提高發(fā)電效率，同時(shí)，使制冷劑在裝有模塊的玻璃管中循環(huán)，以回收熱量。發(fā)電和熱回収加在一起，能源轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到50%到60％。
富田社長(zhǎng)表示：“有效利用以前被廢棄的熱量，這在今后或許會(huì)成為一個(gè)有趣的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。”
智能太陽(yáng)能國(guó)際于今年6月開(kāi)始銷售系統(tǒng)可靠性等得到進(jìn)一步提高的改良產(chǎn)品。目前，日本大和房建工業(yè)公司已經(jīng)決定在奈良工廠采用。將把太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)設(shè)置在食堂屋頂上，所發(fā)電力用于內(nèi)部消費(fèi)，剩余部分銷售給電力公司，回収的太陽(yáng)熱用來(lái)制造熱水用于熱水供應(yīng)。
在日本，隨著可再生能源發(fā)電固定價(jià)格收購(gòu)制度的實(shí)行，太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的需求日益擴(kuò)大，但另一方面，由于海外企業(yè)的崛起等，價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。富田社長(zhǎng)充滿信心地表示：“如果結(jié)合熱利用，太陽(yáng)能電池的價(jià)值會(huì)進(jìn)一步得到提高。面對(duì)目前的困境，我們將把焦點(diǎn)放在只有我們能供貨的市場(chǎng)上。”
智能太陽(yáng)能國(guó)際首先盯上了農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的需求。通過(guò)為在東日本大地震中受災(zāi)的宮城縣草莓農(nóng)戶提供重建支援的“草莓項(xiàng)目”， 已經(jīng)提供了相關(guān)系統(tǒng)。其原理是，使地下水與制冷劑進(jìn)行換熱，然后將升溫的水用于塑料大棚供暖。塑料大棚的供暖燃料費(fèi)約占生產(chǎn)成本的3成。如果采用智能太陽(yáng)能國(guó)際的系統(tǒng)，既可削減燃料費(fèi)，同時(shí)還可將所發(fā)電力出售，得到副業(yè)收入，這對(duì)于農(nóng)戶來(lái)說(shuō)，似乎非常有吸引力。
智能太陽(yáng)能計(jì)劃設(shè)定不用10年便可收回初始投資的價(jià)格，積極開(kāi)拓市場(chǎng)。力爭(zhēng)在2～3年后，按發(fā)電輸出功率計(jì)算，每年銷售2.4萬(wàn)千瓦的設(shè)備。
