航天专业知识和技术助力零排放空调系统开发

航天专业知识和技术助力零排放空调系统开发

来自法国泰勒斯阿莱尼亚航天公司的4位航天工程师玛丽·恩格海姆（Marie N g h i e m）、亚尼克·戈迪约（Yannick Godillot）、亚恩·维图皮尔（Yann Vitupier）和查尔斯·丹尼尔（Charles Daniel）创造了一种零排放的空调系统，其运行完全依靠太阳能热能驱动，使用时不会对空气造成污染。

长期以来，安装在办公室、工厂、购物中心及家庭中的空调系统被认为是二氧化碳排放的主要来源，提高其效率将有助于对抗日益恶化的环境和气候变化。

这4位航天工程师主要负责精密卫星研制项目，曾参与过欧空局的地球重力场和海洋环流探测卫星（Goce）和欧洲的“詹森”海洋观测卫星等项目。利用在建造复杂的通信卫星和地球观测卫星过程中获得的专业知识，以及在卫星热处理工程设计方面积累的经验，结合其在航天项目中形成的严谨态度和精细精神，4位航天工程师创造了一种环境友好型、可替代传统温度控制系统的空调系统，使人类朝着建设零碳排放建筑的目标又迈进了一步。这种空调系统利用太阳光而不是电能来进行空气调节和加热，也可以用于冷却冰箱、加热水。

玛丽·恩格海姆说：“建造一个航天器是非常复杂的，其必须能够在太空中圆满运行15年以上，因此，设计和制造的标准非常高。航天工程师不能存在任何侥幸心理，必须仔细对每个部件进行测试，以确保即使在最严苛的环境条件下，其也能够经受住时间的检验。”

目前，这4位航天工程师已经成立了一家创业公司——Helioclim公司，专门从事该空调系统的研发与推广。

据了解，该零排放空调系统是一种太阳能热利用装置，采用曲面太阳能镜面槽设计，安装在建筑物屋顶上，以收集太阳能，可将水加热到200℃。这种热水加压后进入另一个同时具有冷水和热水的装置，水温可被调节到-60℃～65℃范围内的任意温度，然后循环到建筑物内不同的区域，提供所需的不同温度。当低于0℃时，该系统采用氨水混合物作为制冷剂。该系统能够与建筑物已有的冷水和热水系统连接起来，即使在多云没有阳光的时候也能够依靠储存的能源，或利用其它可再生能源如生物质能源提供的能量运行。在该系统中，水泵运行，以及移动太阳能收集器使其朝向太阳所需的少量电能均来自于太阳能光伏发电。

玛丽·恩格海姆强调：“这种零排放空调系统不是利用太阳能板来发电，然后利用电能驱动传统空调系统的装置。该系统利用太阳的热能加热系统内部的水，通过调节水的温度来达到所需的温度。”

目前，也有一些企业在设计太阳能热利用系统，但不同的是，Helioclim公司的零排放空调系统可以将温度降至-60℃，也可加热至200℃。这意味着该公司可以对其系统进行调节，使其满足所有的有足够屋顶空间的建筑物的需求，包括办公室、工厂、商业中心、医院和超市等，每个房间的温度都可以单独设置。

该系统还能够应用于偏远地区的医院等场所，使其实现自主功能，以解决能源紧缺问题。

目前，Helioclim公司已经为非洲和法国的一些客户设计了这种太阳能热利用装置，并将于2017年进行安装。

玛丽·恩格海姆说：“如果我们能够制造出静音、可靠、耐久、零排放、不污染环境的加热和冷却系统，我们为此感到骄傲。如果我们能够在商业发展中获得成功，我们会更加高兴。”

（楠译）

Air conditioning goes green

▲Helioclim公司的零排放空调系统示意图