3
炎炎夏日，除了少數吹了空調會身體不舒服的小伙伴，阻礙我們享受清涼一夏的最大障礙可能就是電費賬單了。雖然相對老式空調而言，現在的變頻技術已經可以大大減少空調的耗電量，不過聽著壓縮機嗡嗡的工作聲還是不免讓人肉疼。現在，來自美國Florida的Be Power Tech公司發明了一種全新的空調，不僅不耗電，而且還能發電。
對于傳統的空調而言，其制冷原理通常都利用了氟利昂等制冷劑的固液變化原理產生熱交換。首先，液態的氟利昂在蒸發器中吸收空氣中的熱量汽化，達到對空氣降溫的目的，然后將低溫空氣排入室內。汽化后的氟利昂會被壓縮機吸入，通過壓縮機的加壓后排入冷凝器，氣態的氟利昂最終在冷凝器中放熱重新回歸液態等待下次制冷循環，而在冷凝器中放出的熱通常被風扇排到室外。在整個制冷過程中主要通過消耗電能，將室內的熱不斷帶到室外，起到降溫的目的。
而Be Power Tech公司的這款名為BeCool的空調制冷機，卻完全打破了傳統空調的思維范式。BeCool在工作時不用插電，而是以消耗天然氣這種清潔能源方式，利用水的蒸發吸熱原理制冷，不但擺脫了對環境有危害的氟利昂，同時利用燃料電池儲存了天然氣化學電解產生的電能。
其大概的工作原理如下圖所示。熱而干燥的空氣從左右兩側被風扇吸進制冷機里，利用水循環蒸發吸熱的原理帶走空氣中的熱，同時增加了干燥空氣的含水量，然后把清涼而濕潤的空氣從上方的出風口送入室內。其中風扇和水循環的動力都來自化學燃料電池的電能，而燃料電池的電能來自天然氣的化學電解放電。
蒸發冷卻并非全新的概念，只不過此前這種技術受到了氣候條件的限制，在炎熱而干燥的地方才能使用，炎熱而潮濕的地方則不行。為此，Be Power Tech公司的科學家利用了一種可重復利用的新型干燥劑，可以將濕潤的熱空氣先通過干燥劑干燥后，再進行上述制冷流程。而干燥劑能重復使用的關鍵就在于利用了化學燃料電池的發電產熱。
通常的化學燃料電池在發電過程都會產生熱耗散，因此消耗的化學能并不是100%轉化成電能，還有會有相當一部分其實被浪費掉了，在BeCool制冷機中恰恰完美地利用了這一部分在以往被浪費的能源。
在BeCool制冷機中，天然氣被化學燃料電池電解發電的同時，必然也產生了熱耗散，而Be Power Tech的科學家聰明地將這一熱耗散利用在干燥劑的加熱上，通過對濕潤的干燥劑加熱的方式排出了干燥劑中的水分，這樣既實現了干燥劑的循環利用，同時也完成了天然氣的化學能發電，完全沒有能量的浪費。據Be Power Tech公司表示，在BeCool制冷機中對天然氣的化學能利用率達到了80%之高。更關鍵的是，在燃料電池中存儲的剩余電能完全可以被輸送到建筑物的供電系統中，為電燈、電腦等耗電的設備提供能源。（作為對比，現在一般的汽車發動機中，汽油的化學能有高達50%通過燃燒熱耗散的形式被浪費，而剩下的50%里面又有大約20%的能量用于汽車各種其他設備的供能，也就是說，真正用于發動機驅動車輛行駛的能量，只有不到30%）
總結來說，其實我們完全可以把BeCool視為一臺消耗天然氣的高效率化學能發電機，在發電的同時將熱耗散完美地利用在干燥劑再干燥的過程中，同時利用發電機產生的電能驅動了水冷循環制冷，最終還能將制冷后剩余的電量回饋到供電網絡中供用戶使用。
BeCool的體積大約相當于目前市面上常見的中央空調大小，除了能像中央空調一樣帶來清涼的空氣之外，BeCool還能幫企業減少一筆龐大的電費開支，因為畢竟天然氣費要比電費便宜得多，況且BeCool還能輸出一部分電能來抵消日常用電。
Be Power Tech公司計劃于2017年開始進行實用場景的測試，如果一切順利將在2018年進入市場。
來源：scientificamerican，bepowertech
雷峰網原創文章，未經授權禁止轉載。詳情見轉載須知。
