太阳能冷却技术有助于降低热量

像印度这样的国家以炎热的天气而闻名。仅今年6月，印度北部的许多地区就遭遇了类似热浪的天气，许多城市的气温徘徊在42°C以上。6月19日，德里的温度计超过46摄氏度，令人窒息。

在这样的条件下，你不能责怪城市居民想要获得保持凉爽的技术，尤其是空调。但是，这些依赖电力的系统的高需求和使用会给电网带来很大的压力。英国可再生能源设计公司Solar Polar的首席执行官罗伯特·爱德华兹博士说:“许多阳光地带国家无法应对空调设备的负荷。”“所以你会遇到停电(白天停电)，这是对电力的需求高于电网所能提供的。”

在印度，空调曾被视为奢侈品，但印度政府在2017年修改了法律，确保所有城市的新房子都有空调。“他们现在已经意识到，在这样的温度下，天气非常热，实际上这是一种基本的必需品。因此，政府认识到这是一件必要的事情，”爱德华兹解释道。当然，这种变化进一步增加了需求。

事实上，根据Statista今年4月发布的一份报告，基于2020年至2030年3.9%的复合年增长率，到2030年，全球供暖、通风和空调市场预计将达到3675亿美元(2900亿英镑)。报告强调，这种增长可能是由于建筑行业收入的持续增长，包括公共和私人资助的项目。

对电网需求的增长并不是发展中国家面临的唯一挑战。酷暑也影响了农民的生计。爱德华兹解释说，在印度，超过一半的食物在食用前就腐烂了，因为他们没有建立冷藏链。他补充说，许多农村地区根本没有电，也缺乏家用冰箱。

企业如何才能减轻电网的压力，满足高需求，同时以低成本满足那些离网用户的需求?位于彼得堡的Solar Polar公司设计了一种每瓦低成本的太阳能冷却系统，该系统不需要电力，是为远离电网的偏远社区开发的。

大约十年前，首席执行官爱德华兹和联合创始人迈克尔·里德在英国的一次CAD演示会上会面后，开始研究太阳能冷却解决方案。“我在设计太阳能电池板，他在设计冰箱，”爱德华兹解释说，“我们发现太阳能冷却技术的专利可以追溯到100多年前。”

爱德华兹和里德发现，对于太阳能冷却来说，这样的解决方案是“不用动脑筋”的。“因为阳光和热量最多的时候，就是你需要最大限度的冷却的时候，你需要制造一个高效率的系统，而高效率带来了成本。”这两个人回到印度，设计了这个系统，以产生最便宜的冷却瓦数。

爱德华兹解释说:“我们发现，氨-水吸收系统虽然不是很有效，但实际上制造成本非常低。”有了这些知识，他们找到了一个冷却模块，并把它设计得尽可能大，没有活动部件。他补充说:“然后我们将模块连接在一起，以匹配冷却负荷。”“所以这大约是1kW的冷却连接在一起，产生非常便宜的冷却。”

爱德华兹和里德的第一次演示是在印度，他们的目标是利用太阳能为该系统提供动力，但该国的季风和环境仍然是使其高效工作的一个挑战。爱德华兹解释说:“我们发现，太阳能收集器在季风到来之前真的很困难，当时暴雨来袭，因为阳光很少。”他补充说，空气中的灰尘和污染使他们只能产生1000瓦/平方米，而不是1000瓦/平方米。为了克服这个问题，该团队转而采用了集中式太阳能热系统。

爱德华兹说，他们开发的系统的主要好处之一是它不排放温室气体。他解释说:“放入(密封系统)内的液体和气体都是纯天然制冷剂:氨、水、氢。”它也没有任何活动部件，因此基本上不需要维护。但爱德华兹强调，用户需要定期清洁太阳能集热器，因为它们经常被灰尘覆盖，这会扰乱系统的性能。

他补充说，该系统是农作物和农产品应用的理想选择，“但它也将在发达国家和发展中国家提供零碳空调，无需支付水电费”。爱德华兹说，由于该系统是模块化的，他们可以用一个模块来运行一台冰箱，用六个左右的模块来冷却一个集装箱，然后用15-20个模块来冷却一所房子。

Solar Polar的团队认为，这些系统的另一个市场是奶农。“在印度，奶农挤完牛奶后，他们会等人来取牛奶，然后把牛奶送到一个集中的中心冷藏，这样的收集工作每天进行两次。如果卡车迟到，牛奶就会变质，很少有人会接受。”爱德华兹解释道。“如果我们能给奶农提供一种在农场储存牛奶的方法，他们每天只需要收集一次，而且质量会更好，因为这些牛奶是直接冷藏的。”

这也会让奶农在把牛奶卖给谁的问题上有更多的自由。“它将权力重新转移到农民手中。”此外，爱德华兹说，聚合商可以投资为这些农民提供冷却系统，因为这可以减少他们一半的旅行时间。这些设备可以使用30年或更长时间。

由于这些系统是由低碳钢制成的，爱德华兹说他们计划在当地生产，而不是在英国。他们还打算教当地人如何维护这些系统。“如果你在总部所在的国家生产，那么如果出现任何问题，你就有能力修复系统。”

今年早些时候，Solar Polar获得了英国创新能源催化剂的资助，向肯尼亚提供示范太阳能冰箱。今年6月，该公司与伦敦帝国理工学院合作，获得了美国无国界工程师组织“寒冷挑战”的资助，以开发一款太阳能驱动的扩散吸收式制冷制冰机，该制冰机基于新的工作流体对和创新设计，旨在提高系统性能、价格和寿命。