太阳能冰箱如何工作

经过:朱莉娅·莱顿

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用于冷却国际空间站的技术为Sundanzer冰箱提供了灵感。

在过去的十年里,一些极端“绿色”的人已经开始行动了放弃人工制冷拯救这一点地球。或者至少每年节省几百千瓦时。

大多数人认为在现代文明演变中的落后步骤有点不合适,但它确实提请注意现代制冷技术的缺点。但除了辞职的啤酒之外,还有其他选择。这些天太阳能冰箱很容易到来,他们绕过与传统相关的能源消耗问题冰箱。他们还绕过了全球20亿人无法获得的事实首先[来源:美国宇航局]。

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太阳能,经常被称为光伏这些天普遍存在。我们中的一些人用它来为我们的家供来;其他人购买碳抵消,将钱投入到太阳能和风力的情况下抵消传统能源使用(见碳换算如何工作)。太阳能电池板坐在建筑物,房屋和帐篷和电动机手机充电器,收音机和国际空间站(ISS)。这些技术使用光伏(PV)细胞将阳光转化为电力。当阳光撞击光伏电池时,它会加热电池。加热细胞导致电子松动,这些电子被转换成电流或电流(见太阳能电池的工作原理)。

市场上最常见的太阳能电冰箱之一,nasa授权的SunDanzer,使用这种光伏技术为传统的制冷装置提供动力。但最近的一项发展是以一种更基本的方式使用“太阳能”。

在本文中,我们将看看这两个太阳能冰箱,找出了什么让他们勾选。我们将从Sundanzer开始,这是基于技术开发的技术来提供空调和制冷。

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太阳策策

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Sundanzer太阳能冰箱
图片由美国宇航局

同时为国际开发太阳能制冷系统空间站(ISS),几个美国宇航局科学家们认为这项技术在地球上也同样适用。科学研究前哨,生态度假村,偏远的狩猎小屋,街头小贩食物没有电的推车和发展中国家的地区都可以从太阳能制冷中受益。不仅是食物,许多药物和疫苗也需要凉爽的环境才能存活。这是一项相当重要的技术。

那些美国宇航局的光伏工程师创造了Sundanzer,一系列太阳能冰箱和冰柜。

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SunDanzer冰箱的工作原理与传统冰箱很相似,使用蒸汽压缩系统进行冷却。基本上,像氨这样的制冷剂气体被压缩(置于压力下),使其变热;当它冷却下来时,它凝结成液体。当这种液体到达低压区域时,它就会膨胀并蒸发。这种蒸发吸收热量,迅速冷却冰箱的盘管。

这可能是冰箱的工作原理。你的冰箱和太阳能的SunDanzer之间的区别是,不是通过插入电网来运行压缩膨胀系统的所有活动部分,而是插入一个太阳能板设置。该系统简单地使用光伏电池,而不是煤炭或核能发电。它的温度达到了其他任何冰箱的温度(大约38华氏度,对大多数人来说是3摄氏度)。

为了提供足够的能量来维持这个温度,太阳能电池板需要大约5个小时阳光一天[来源:美国宇航局]。但它可以存储过量的太阳能电力,因此它会在没有阳光的情况下保持一周的冷。并且有补充的选择电池动力,所以食物仍然会在捏上感冒。大多数太阳能冷却系统都有这种类型的备份。

英国一名21岁的学生开发了一种名为“生态冰箱”的太阳能冰箱,它没有这样的高科技备份。那个模型根本没有活动部件。

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生态冰箱

像上面提到的疫苗需要保持低温才能保持新鲜。“width=
像上面提到的疫苗需要保持低温才能保持新鲜。
美联社照片/ Charlie Neibergall.

当我们大多数人都想到“太阳能发电,“我们想到了光伏电池的面板。英国学生艾米莉康明斯在2009年推出的冰箱使用了更广泛的太阳能的文字版本。

康明斯的冰箱不使用光伏,没有,无化学制冷剂和运动部件产生冷却效果。相反,它使用了一个蒸发冷却系统完全基于太阳的热量和一些。这是贫困第三世界村民没有电力的理想设置花在一个花哨的PV系统上南非和纳米比亚已经开始使用这种技术。(这也适用于一个铁杆环保主义者,在工作了一整天后,想要一杯没有罪恶感的冷饮。)

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冰箱很简单。它由两个气缸制成,另一个圆柱体。外筒可以用手纸板,木材或木板塑料通常情况下,它上面有洞,以便尽可能多地吸收阳光。内圆筒是金属的。内部和外部圆筒之间的空间填满了羊毛、沙子或污垢等材料。

蒸发冷却系统的工作原理是这样的:你把食物或药品放在内部的金属圆筒里,然后把它关上。然后你把淡水倒进圆柱体之间的区域,使有机物质饱和,然后把整个装置放在阳光下。当太阳加热外圆筒和加热湿的有机物质时,水蒸发了。就像传统的冰箱一样,蒸发带走了热量(这就是我们出汗的原因——当汗水蒸发时,我们就变冷了)。有机物质接触到内筒,所以这种热传递从储存食物的内筒吸走热量。其结果是一个非常寒冷的内室。

随着水完全蒸发,这一过程不断重复,水不断补充,冷却过程继续进行。冰箱可以保持43华氏度(6摄氏度)好几天,只需要注入一次水[来源:Flahiff]。

该系统没有电池备份,因此它依赖于良好的阳光供应。纳米比亚这样的国家,在某些地区平均每天10个小时的阳光,是这种太阳能设置的理想候选者[资料来源:BBC.]。

这始终是任何太阳能所必需品的潜在缺点:阳光很少保证。在更高科技的PV冰箱中,电池或发电机形式的备份是常见的,以避免系统故障。低科技生态冰箱完全依靠大自然,以保持冷。

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更多的联系方式

  • 布鲁克,克里斯。“英国学生在盆栽棚里发明的神奇太阳能冰箱帮助了贫困的非洲人。”英国《每日邮报》。2009年1月8日。http://www.dailymail.co.uk/www.vwin.cnsciencetech/article-1108343/Amazing-solar-powered-fridge-invented-British-student-potting-shed-helps-poverty-stricken-Africans.html
  • Flahiff,Daniel。“学生还吸引了发展中国家的太阳能冰箱。”居住于。2009年1月12日.11. http://www.inhabitat.com/2009/01/12/solar-powered-frictigh-by-emily-cummins/
  • 麦克德莫特,马修。“太阳能冰箱可以为印度农村带来健康和节能。”vwin德赢提款审核环境保护狂。2008年10月1日。http://www.treehugger.com/files/2008/10/solar-powered-refrigerator-developed-for-rural-india.php
  • 用太阳能制冷保持凉爽。美国宇航局。http://www.sti.nasa.gov/tto/spinoff2003/er_1.html.