利用太陽能實現制冷效應主要有以下兩種類型:將太陽能轉換為熱能,利用熱能驅動制冷裝置產生冷凍水或調節空氣送往建筑環境內,如目前最常用的太陽能熱驅動空調,主要有吸附式、吸收式、除濕空調和噴射式制冷四大類;以及將太陽能轉換為電能,利用電能驅動相關設備供熱制冷,目前一般將光伏發電技術和制冷技術結合在一起,在普通的制冷設備基礎上加以開發。
太陽能空調制冷系統產出是用于空調的冷量、以及非空調季節用于供暖的熱量。主要產出為滿足空調制冷用7~12℃(標準)或其他能滿足空調需求用冷水。以及滿足空調除濕用干風6~10g/kg干空氣(標準)或其他能滿足空調除濕用干冷空氣。太陽能空調制冷是夏季太陽能有效利用的最佳方案,有著良好的應用前景。從提高太陽能全年利用率和運行經濟性角度而言,目前理想的太陽能空調方式應該是與普通平板式和真空管式太陽能熱水系統結合的熱驅動型空調制冷機組。兩者的結合,可以較好地解決太陽能供熱采暖系統冬季采暖、四季熱水供應與夏季空調應用的匹配,最大幅度提高太陽能利用率。特別是與建筑結合,能夠在建筑用能環節發揮一定的作用。
到2014年底,世界上建立的太陽能制冷系統總數量約為1175。市場顯示,從2004年到2014年,其發展趨勢是非常良好的,但是增長速率則從2007/2008期間的32%降低到了2013/2014期間的12%。大約三分之一的太陽能制冷系統安裝在歐洲,尤其是西班牙、德國和意大利。大部分的太陽能空調和制冷裝置都利用的是高性能平板集熱器或真空管集熱器。另外在印度、澳大利亞和土耳其,還有一些用聚光型太陽能集熱器來驅動熱制冷機的例子。


圖 2004-2014年歐洲和世界的太陽能空調和制冷系統的市場發展
(數據來源:Solar Heat Worldwide 2015)
太陽能空調制冷技術的發展,近期是結合建筑用能需求,與建筑一體化太陽能供熱采暖系統匹配,解決夏季部分建筑空間太陽能制冷空調的問題。特別應該走與普及型太陽能集熱器結合的太陽能空調制冷技術路線,如吸附式、吸收式,除濕空調等,并進一步提高效率、降低成本,減少尺寸,不斷提高太陽能綜合利用效率。下一步目標是實現與普通太陽能集熱系統結合的太陽能空調制冷技術與產品定型化、規?;瘧?,預計各類太陽能制冷空調技術成熟和發展,能夠在建筑采暖和空調領域發揮重要作用。最終構建與氣候條件,能源結構特點相適應的太陽能制冷空調技術和產品體系,高溫、高效、低成本、緊湊式太陽能空調系統發展應用,能夠在未來可持續能源利用結構中占有一席之地。
