【項目名稱】太陽能空調(diào)、供熱復(fù)合能量系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)
【主要完成人】王如竹、代彥軍、吳靜怡等
【完成單位】上海交通大學(xué)
【惠及領(lǐng)域】太陽能產(chǎn)業(yè)，消費(fèi)者
【成果探秘】
大多數(shù)人都記得過去露天乘涼時，會灑一盆水在地上——依靠水分蒸發(fā)，帶走地面的熱量。現(xiàn)在，這個簡單的原理由上海交通大學(xué)王如竹教授應(yīng)用到了太陽能制冷設(shè)備上：通過太陽的熱能驅(qū)動干燥裝置，將噴水裝置噴出的水迅速蒸發(fā)吸收熱量，使夏季炎熱的陽光變成空調(diào)制冷的動力源。這就是王如竹教授發(fā)明的吸附式制冷技術(shù)。
結(jié)合吸附式制冷技術(shù)，王如竹團(tuán)隊創(chuàng)造出太陽能結(jié)合建筑全年綜合高效利用的新方法。上海建筑科學(xué)研究院采用這套系統(tǒng)，以真空管太陽能集熱器為動力源，夏天可以制冷，冬天可以供熱，春秋過渡季節(jié)可以強(qiáng)化自然通風(fēng)。這樣一套系統(tǒng)可以承擔(dān)年建筑用能的60%以上。
目前，這一技術(shù)已運(yùn)用于國家糧倉以及部分住宅建設(shè)中。更關(guān)鍵的是，王如竹教授的發(fā)明，實施了國際上第一項集采暖、空調(diào)、自然通風(fēng)與熱水供應(yīng)功能于一體的太陽能高效轉(zhuǎn)化技術(shù)。可以利用太陽能集熱器收集的熱量，實現(xiàn)冬季采暖、夏季空調(diào)制冷，過渡季節(jié)強(qiáng)化室內(nèi)自然通風(fēng)和全年熱水供應(yīng)。
王如竹教授另一項科研成果——空氣源熱泵熱水器也早就讓低碳技術(shù)走進(jìn)了千家萬戶。“過去我們用太陽能作為制冷或者制熱，需要溫度達(dá)到最低85℃，但目前最好的太陽能集熱器，也很難達(dá)到這一溫度。即使在最炎熱的夏天，一天也只有3個小時可以達(dá)到這一溫度，這就意味著采用該技術(shù)的空調(diào)一天只能工作3個小時左右”，王如竹教授介紹說，現(xiàn)在他所發(fā)明的技術(shù)，60℃的水就可以驅(qū)動太陽能空調(diào)，制成10℃的冷水，達(dá)到制冷效果。在世博會期間，國家電網(wǎng)館就是通過這一技術(shù)實現(xiàn)空調(diào)制冷。
低成本、大規(guī)模化開發(fā)利用太陽能，是世界各國普遍關(guān)注的熱點(diǎn)問題。而建筑則是利用太陽能的最好載體，歐洲部分國家現(xiàn)在已經(jīng)實現(xiàn)太陽能供暖、熱水、自然采光、強(qiáng)化通風(fēng)以及空調(diào)制冷和電力供應(yīng)等。但他們的現(xiàn)有技術(shù)，同樣存在對溫度要求比較高的缺陷。
王如竹教授課題組的成果，已經(jīng)在35個示范點(diǎn)取得了成功。但是按照測算，即使在海南島這樣一年四季都需要使用空調(diào)的地方，投資一個太陽能空調(diào)，不考慮節(jié)電因素，也需要3年才能回收成本。如果用在上海，收回成本的時間就更長。
太陽能空調(diào)目前正在產(chǎn)業(yè)化過程中，一旦產(chǎn)業(yè)化完成，我們很可能在未來幾年內(nèi)用上太陽能空調(diào)。
【智慧點(diǎn)】建筑能耗占我國社會終端能源總消費(fèi)量比例已接近1/3。太陽能結(jié)合建筑利用可在空調(diào)、供熱等環(huán)節(jié)很大程度減少常規(guī)能源消耗，是實現(xiàn)建筑能源供應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容。
