太阳能制冷的应用现状

Renato LAZZARIN

（帕多瓦大学，意大利帕多瓦 35122）

0 引言

空间采暖和制冷在全球能源需求中的占比较大。虽然目前空间采暖的能源需求要大于空间制冷的能源需求，但有以下几个原因可以预期采暖需求将减少，而空间制冷需求将增加：1）发展中国家的经济增长催生了更高的舒适度标准和增长的空间冷却需求；2）建筑物与外界寒冷的环境隔离更容易，而限制入射的太阳辐射则更加困难，特别是对于主要由玻璃构成的建筑物；3）家庭和办公室中越来越多的电器和其他插电负载增加了室内温度；4）必须考虑到全球变暖。

国际能源署（International Energy Agency，IEA）预测未来30年全球空间制冷消耗的能源将增长3倍，到2050年，新增的电能需求相当于目前美国、欧盟和日本的电能总和[1]。实际上，满足空间制冷所需的全球电能预计将从2016年的850 GW增加到2050年的3,350 GW。

由于制冷需求强弱取决于太阳辐射强度，因此自1973年第一次能源危机以来，出现了许多针对太阳能制冷的研究。一些试点工厂迅速建成并测试，随之开发出多种太阳能技术。太阳能制冷系统包括收集太阳辐射并将其转化为热能或电能的设备，以及使用热能或电能产生制冷的设备。太阳能制冷系统的发展与提高能效和降低成本紧密相关。太阳能集热器的快速发展最初是倾向于热能驱动的制冷设备，而随着光伏电池效率的提升和成本的显著降低，现在倾向于电能驱动的制冷设备。

为了更好了解当前太阳能制冷的应用情况和前景，本文介绍了从收集太阳能到制冷的主要替代路线，但不包括被动式太阳能制冷技术，例如蒸发冷却、自然通风等。……