航天專業(yè)知識(shí)和技術(shù)助力零排放空調(diào)系統(tǒng)開發(fā)

航天專業(yè)知識(shí)和技術(shù)助力零排放空調(diào)系統(tǒng)開發(fā)

來自法國泰勒斯阿萊尼亞航天公司的4位航天工程師瑪麗·恩格海姆（Marie N g h i e m）、亞尼克·戈迪約（Yannick Godillot）、亞恩·維圖皮爾（Yann Vitupier）和查爾斯·丹尼爾（Charles Daniel）創(chuàng)造了一種零排放的空調(diào)系統(tǒng)，其運(yùn)行完全依靠太陽能熱能驅(qū)動(dòng)，使用時(shí)不會(huì)對(duì)空氣造成污染。

長期以來，安裝在辦公室、工廠、購物中心及家庭中的空調(diào)系統(tǒng)被認(rèn)為是二氧化碳排放的主要來源，提高其效率將有助于對(duì)抗日益惡化的環(huán)境和氣候變化。

這4位航天工程師主要負(fù)責(zé)精密衛(wèi)星研制項(xiàng)目，曾參與過歐空局的地球重力場(chǎng)和海洋環(huán)流探測(cè)衛(wèi)星（Goce）和歐洲的“詹森”海洋觀測(cè)衛(wèi)星等項(xiàng)目。利用在建造復(fù)雜的通信衛(wèi)星和地球觀測(cè)衛(wèi)星過程中獲得的專業(yè)知識(shí)，以及在衛(wèi)星熱處理工程設(shè)計(jì)方面積累的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合其在航天項(xiàng)目中形成的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度和精細(xì)精神，4位航天工程師創(chuàng)造了一種環(huán)境友好型、可替代傳統(tǒng)溫度控制系統(tǒng)的空調(diào)系統(tǒng)，使人類朝著建設(shè)零碳排放建筑的目標(biāo)又邁進(jìn)了一步。這種空調(diào)系統(tǒng)利用太陽光而不是電能來進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)和加熱，也可以用于冷卻冰箱、加熱水。

瑪麗·恩格海姆說：“建造一個(gè)航天器是非常復(fù)雜的，其必須能夠在太空中圓滿運(yùn)行15年以上，因此，設(shè)計(jì)和制造的標(biāo)準(zhǔn)非常高。航天工程師不能存在任何僥幸心理，必須仔細(xì)對(duì)每個(gè)部件進(jìn)行測(cè)試，以確保即使在最嚴(yán)苛的環(huán)境條件下，其也能夠經(jīng)受住時(shí)間的檢驗(yàn)。”

目前，這4位航天工程師已經(jīng)成立了一家創(chuàng)業(yè)公司——Helioclim公司，專門從事該空調(diào)系統(tǒng)的研發(fā)與推廣。

據(jù)了解，該零排放空調(diào)系統(tǒng)是一種太陽能熱利用裝置，采用曲面太陽能鏡面槽設(shè)計(jì)，安裝在建筑物屋頂上，以收集太陽能，可將水加熱到200℃。這種熱水加壓后進(jìn)入另一個(gè)同時(shí)具有冷水和熱水的裝置，水溫可被調(diào)節(jié)到-60℃～65℃范圍內(nèi)的任意溫度，然后循環(huán)到建筑物內(nèi)不同的區(qū)域，提供所需的不同溫度。當(dāng)?shù)陀?℃時(shí)，該系統(tǒng)采用氨水混合物作為制冷劑。該系統(tǒng)能夠與建筑物已有的冷水和熱水系統(tǒng)連接起來，即使在多云沒有陽光的時(shí)候也能夠依靠儲(chǔ)存的能源，或利用其它可再生能源如生物質(zhì)能源提供的能量運(yùn)行。在該系統(tǒng)中，水泵運(yùn)行，以及移動(dòng)太陽能收集器使其朝向太陽所需的少量電能均來自于太陽能光伏發(fā)電。

瑪麗·恩格海姆強(qiáng)調(diào)：“這種零排放空調(diào)系統(tǒng)不是利用太陽能板來發(fā)電，然后利用電能驅(qū)動(dòng)傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的裝置。該系統(tǒng)利用太陽的熱能加熱系統(tǒng)內(nèi)部的水，通過調(diào)節(jié)水的溫度來達(dá)到所需的溫度。”

目前，也有一些企業(yè)在設(shè)計(jì)太陽能熱利用系統(tǒng)，但不同的是，Helioclim公司的零排放空調(diào)系統(tǒng)可以將溫度降至-60℃，也可加熱至200℃。這意味著該公司可以對(duì)其系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其滿足所有的有足夠屋頂空間的建筑物的需求，包括辦公室、工廠、商業(yè)中心、醫(yī)院和超市等，每個(gè)房間的溫度都可以單獨(dú)設(shè)置。

該系統(tǒng)還能夠應(yīng)用于偏遠(yuǎn)地區(qū)的醫(yī)院等場(chǎng)所，使其實(shí)現(xiàn)自主功能，以解決能源緊缺問題。

目前，Helioclim公司已經(jīng)為非洲和法國的一些客戶設(shè)計(jì)了這種太陽能熱利用裝置，并將于2017年進(jìn)行安裝。

瑪麗·恩格海姆說：“如果我們能夠制造出靜音、可靠、耐久、零排放、不污染環(huán)境的加熱和冷卻系統(tǒng)，我們?yōu)榇烁械津湴痢Ｈ绻覀兡軌蛟谏虡I(yè)發(fā)展中獲得成功，我們會(huì)更加高興。”

（楠譯）

Air conditioning goes green

▲Helioclim公司的零排放空調(diào)系統(tǒng)示意圖