前沿科技之太陽能制冷技術(shù)

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盡管利用“陽光”來冷卻食品聽起來很矛盾，但是利用太陽能制冷不失為一種有創(chuàng)意的能量利用方式。在突尼斯和摩洛哥，德國弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)的科學(xué)家正在研究利用太陽能制冷來冷卻易變質(zhì)食品，如牛奶、葡萄酒和水果的新鮮。由“陽光”冷卻——也許在未來幾年我們會(huì)在食品包裝上看到這種環(huán)保標(biāo)識(shí)。
6 l' G8 E6 @* ?( {* v4 J背景介紹：太陽能制冷主要分為光-電轉(zhuǎn)換制冷和光-熱轉(zhuǎn)換制冷：光-電轉(zhuǎn)換指利用光伏轉(zhuǎn)換裝置將太陽能轉(zhuǎn)化成電能后，再用于驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)或常規(guī)壓縮式制冷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)制冷的方法；光熱轉(zhuǎn)換制冷首先是將太陽能轉(zhuǎn)換成熱能，再利用熱能作為高溫?zé)嵩磥韺?shí)現(xiàn)制冷的方法，主要有太陽能吸收式制冷、太陽能吸附式制冷、太陽能除濕制冷、太陽能蒸汽壓縮式制冷、太陽能蒸汽噴射式制冷、太陽能熱聲制冷，其中太陽能吸收式制冷已經(jīng)進(jìn)入了應(yīng)用階段。
太陽能已經(jīng)被用于驅(qū)動(dòng)建筑物的空調(diào)系統(tǒng)，現(xiàn)在科學(xué)家還希望利用來自太陽的能量來冷藏水果等易變質(zhì)食品。來自德國弗勞恩霍夫協(xié)會(huì)太陽能系統(tǒng) (ISE) 研究團(tuán)隊(duì)的科學(xué)家向人們通過展示太陽能冷藏在突尼斯的葡萄酒廠和摩洛哥的奶制品廠中的實(shí)際應(yīng)用，表明了在地中海地區(qū)發(fā)展該項(xiàng)技術(shù)具有可行性。在地中海食品和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的太陽能制冷技術(shù)應(yīng)用項(xiàng)目 (MEDISCO) 中，農(nóng)場(chǎng)和葡萄酒廠與大學(xué)、能源機(jī)構(gòu)和歐洲公司合作，建立了太陽能制冷設(shè)備來冷卻牛奶和葡萄酒。該項(xiàng)目是由米蘭理工大學(xué)負(fù)責(zé)，由歐洲委員會(huì)(European Commission)資助。
ISE的Tomas Núñez博士表示：對(duì)于陽光充足、地處偏遠(yuǎn)、由于供水供能不足無法便利地制冷的地區(qū)和國家來說，太陽能制冷技術(shù)無疑是一種較為理想的制冷方法。太陽能制冷技術(shù)是一種環(huán)境友好，能把傳統(tǒng)冰箱用電量降低到最低限度的制冷技術(shù)。當(dāng)陽光直射溫度升高時(shí)食物需要及時(shí)冷卻，而此時(shí)正是太陽能制冷效果最佳的時(shí)候，這是該設(shè)備一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)。科學(xué)家已經(jīng)安裝好聚焦集熱器，該部件通過反射裝置將陽光折射到制冷設(shè)備的吸收器上，從而利用太陽輻射把水加熱到200度，這種極高的水溫是為了驅(qū)動(dòng)工作在較高環(huán)境溫度下的吸收式制冷設(shè)備。在這個(gè)制冷設(shè)備中用的能源不是電力而是太陽輻射所提供的熱量。Núñez博士指出，該設(shè)備中使用水-乙二醇溶液作為載冷劑，這是由于吸收式制冷設(shè)備的制冷溫度為0度甚至更低，而水-乙二醇溶液可在低于0度條件下保持液態(tài)不凍結(jié)。在該制冷設(shè)備中，溫度很低的載冷劑水-乙二醇溶液聚集在儲(chǔ)液池，被泵送到換熱器從而冷卻牛奶；而冷卻葡萄酒時(shí)則不同，低溫的水-乙二醇溶液被泵送通過酒桶內(nèi)的盤管，從而冷卻葡萄酒。
科學(xué)家表示，MEDISCO只是一個(gè)示范項(xiàng)目，該太陽能制冷技術(shù)還沒有成熟到可以投放市場(chǎng)的程度，但可以預(yù)見該項(xiàng)技術(shù)在未來很有可能被廣泛地運(yùn)用在農(nóng)場(chǎng)、化工和化妝品等產(chǎn)業(yè)中。