航天專業知識和技術助力零排放空調系統開發

航天專業知識和技術助力零排放空調系統開發

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）創造了一種零排放的空調系統，其運行完全依靠太陽能熱能驅動，使用時不會對空氣造成污染。

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

這4位航天工程師主要負責精密衛星研制項目，曾參與過歐空局的地球重力場和海洋環流探測衛星（Goce）和歐洲的“詹森”海洋觀測衛星等項目。利用在建造復雜的通信衛星和地球觀測衛星過程中獲得的專業知識，以及在衛星熱處理工程設計方面積累的經驗，結合其在航天項目中形成的嚴謹態度和精細精神，4位航天工程師創造了一種環境友好型、可替代傳統溫度控制系統的空調系統，使人類朝著建設零碳排放建筑的目標又邁進了一步。這種空調系統利用太陽光而不是電能來進行空氣調節和加熱，也可以用于冷卻冰箱、加熱水。

瑪麗·恩格海姆說：“建造一個航天器是非常復雜的，其必須能夠在太空中圓滿運行15年以上，因此，設計和制造的標準非常高。航天工程師不能存在任何僥幸心理，必須仔細對每個部件進行測試，以確保即使在最嚴苛的環境條件下，其也能夠經受住時間的檢驗。”

目前，這4位航天工程師已經成立了一家創業公司——Helioclim公司，專門從事該空調系統的研發與推廣。

據了解，該零排放空調系統是一種太陽能熱利用裝置，采用曲面太陽能鏡面槽設計，安裝在建筑物屋頂上，以收集太陽能，可將水加熱到200℃。這種熱水加壓后進入另一個同時具有冷水和熱水的裝置，水溫可被調節到-60℃～65℃范圍內的任意溫度，然后循環到建筑物內不同的區域，提供所需的不同溫度。當低于0℃時，該系統采用氨水混合物作為制冷劑。該系統能夠與建筑物已有的冷水和熱水系統連接起來，即使在多云沒有陽光的時候也能夠依靠儲存的能源，或利用其它可再生能源如生物質能源提供的能量運行。在該系統中，水泵運行，以及移動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電。

瑪麗·恩格海姆強調：“這種零排放空調系統不是利用太陽能板來發電，然后利用電能驅動傳統空調系統的裝置。該系統利用太陽的熱能加熱系統內部的水，通過調節水的溫度來達到所需的溫度。”

目前，也有一些企業在設計太陽能熱利用系統，但不同的是，Helioclim公司的零排放空調系統可以將溫度降至-60℃，也可加熱至200℃。這意味著該公司可以對其系統進行調節，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、商業中心、醫院和超市等，每個房間的溫度都可以單獨設置。

該系統還能夠應用于偏遠地區的醫院等場所，使其實現自主功能，以解決能源緊缺問題。

目前，Helioclim公司已經為非洲和法國的一些客戶設計了這種太陽能熱利用裝置，并將于2017年進行安裝。

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、不污染環境的加熱和冷卻系統，我們為此感到驕傲。如果我們能夠在商業發展中獲得成功，我們會更加高興。”

（楠譯）

Air conditioning goes green

▲Helioclim公司的零排放空調系統示意圖