科研結果
該系統的核心是一台名為“Schukey”的電機，能将太陽光轉換成冷空氣。制冷過程中，這種電機1度電隻需5美分，而相比較而言，傳統的空調每度電則需要花費12-14美分。Thermodyna公司老闆Volker Bergholter表示：“該裝置沒有采用任何電子元件，且幾乎沒有任何元部件。”他将該裝置描述為“簡單至極”。它隻需要兩台負責生産冷空氣的發動機結合太陽能電池闆。太陽能電池闆産生的蒸汽被助推器轉換成為機械能，機械能再用來驅動冷卻機。冷卻機吸收房間中的潮濕的熱空氣，熱空氣經過壓縮和擴展，被冷卻到20攝氏度左右，為房間制冷。
這種設備最大的優勢在于，在太陽最烈的時候人們最需要制冷，而太陽光能越多，該設備就更容易搜集到大量能量加以利用。相輔相成的關系能夠更好的滿足消費者的需求。Thermodyna公司計劃能趕在2010年向市場推出第一批太陽能制冷機。
工作原理
太陽能空調系統兼顧供熱和制冷兩個方面的應用，綜合辦公摟、招待所、學校、醫院、遊泳池、水産養殖、家庭等，都是理想的應用對象。冬季乃至全年均需要供熱，如生活熱水、采暖、遊泳池水補熱調溫等，而夏季又需要冰涼世界，以太陽能熱水制冷，就是一座中央空調。當前，世界各國都在加緊進行太陽能空調技術的研究。據調查，已經或正在建立太陽能空調系統的國家和地區有意大利、西班牙、德國、美國、日本、韓國、新加坡、香港等。這是由于發達國家的空調能耗在全年民用能耗中占有相當大的比重，利用太陽能驅動空調系統對節約常規能源、保護自然環境都具有十分重要的意義。
制冷原理
所謂太陽能制冷，就是利用太陽集熱器為吸收式制冷機提供其發生器所需要的熱媒水。熱媒水的溫度越高，則制冷機的性能系數(亦稱COP)越高，這樣空調系統的制冷效率也越高。例如，若熱媒水溫度60℃左右，則制冷機COP約0~40；若熱媒水溫度90℃左右，則制冷機COP約0~70；若熱媒水溫度120℃左右，則制冷機COP可達110以上。
實踐證明，采用熱管式真空管集熱器與溴化锂吸收式制冷機相結合的太陽能空調技術方案是成功的，它為太陽能熱利用技術開辟了一個新的應用領域。
制熱原理
冬季需制熱時超導太陽能集熱器吸收太陽輻射能，經超導液傳遞到複合超導能量儲存轉換器。當儲熱系統溫度達到40℃時，中央控溫系統，自動發出取暖指令，讓室内冷暖分散系統處于制熱狀态，經出風口輸出熱風。當房間溫度達到設定溫度值時，停止輸出熱風，房間的溫度低于設定值時，出風口又輸出熱風，如此自動循環達到取暖的目的（各房間的溫度設定是獨立的，互相不影響）。如遇到連續的陰天，太陽能不足時，生物質熱能發生器投入使用，以補充太陽能的不足。
空調及供熱系統
為了将太陽能吸收式空調技術付諸實際應用，根據“九五”國家科技攻關計劃任務，北京市太陽能研究所于1999年9月建成一套我國目前最大的太陽能吸收式空調及供熱綜合示範系統（見壓題照片）。
1.安裝地點概況
太陽能空調示範系統建在山東省^^^山市。^^^山市位于山東半島的東南端，北接煙台，西臨青島，南瀕黃海。該地區有較好的太陽能資源，年平均日太陽輻照量為17?3MJ/m2。當地夏季最高氣溫33?1℃，冬季最低氣溫－7?8℃，夏季和冬季分别有制冷和采暖的要求，因此是安裝太陽能空調系統的合适地點。
^^^山市銀灘旅遊度假區利用本地區自然條件，大力發展旅遊事業，正在籌建“中國新能源科普公園”。科普公園計劃建造包括風能館、太陽能館等在内的8個館、廳。太陽能空調系統就建在科普公園内的太陽能館。
在這裡人們不僅可以參觀太陽能科普展品，增長太陽能科普知識，了解最新的太陽能技術，并且在參觀和娛樂的同時可親身感受到太陽能空調和采暖所營造的舒适環境。
2.主要技術性能
新建的太陽能空調系統由熱管式真空管集熱器、溴化锂吸收式制冷機、儲熱水箱、儲冷水箱、生活用儲熱水箱、循環泵、冷卻塔、空調箱、輔助燃油鍋爐和自動控制系統等部分組成。系統安裝完成後，經過冬、春、夏三季運行和測試，達到表1的主要技術性能。
3.系統設計特點
（1）太陽能與建築有機結合
整個太陽能館的總體設計即使建築物造型美觀、新穎别緻，又能滿足集熱器安裝的要求。依據這個原則，建築物的南立面采用大斜屋頂結構，一則斜面的面積比平面大得多，可以布置更多的集熱器；二則在斜面上布置集熱器時無需考慮前後遮擋問題，而且造型也非常美觀。斜屋頂傾角取35°，與當地緯度接近，有利于集熱器充分發揮作用。
（2）熱管式真空管集熱器提高了制冷和采暖效率
熱管式真空管集熱器是北京市太陽能研究所的一項重大科技成果，具有效率高、耐冰凍、啟動快、保溫好、承壓高、耐熱沖擊、運行可*等諸多優點，是組成高性能太陽能空調系統的重要部件。熱管式真空管集熱器可為高效溴化锂制冷機提供88℃的熱媒水，從而提高整個系統的制冷效率；這種集熱器還可在北方寒冷的冬季有效地工作，為建築物供暖。
（3）大小兩個儲熱水箱加快了每天制冷或采暖進程
根據一天内太陽輻照度變化的固有特點，儲熱水箱不僅可以使系統穩定運行，還可以把太陽輻照高峰時的多馀能量以熱水形式儲存起來。本系統與一般太陽能空調系統的不同之處在于設置了大、小兩個儲熱水箱。小儲熱水箱主要用于保證系統的快速啟動。測試結果表明，在夏季和冬季晴天的早晨，小儲熱水箱内水溫就能分别達到88℃和60℃，從而滿足制冷和供暖的要求。
（4）專設的儲冷水箱降低了系統的熱量損失
盡管儲熱水箱可以儲存能量，但它的能力畢竟是有限的。本系統專門設計了一個儲冷水箱。在白天太陽輻照充裕的情況下，可以将制冷機産生的冷媒水儲存在儲冷水箱内，其優點在于這種情況下的系統熱量損失顯然要比以熱媒水形式儲存在儲熱水箱中低得多，因為夏季環境溫度與冷媒水溫度之間的溫差要明顯小于熱媒水溫度與環境溫度之間的溫差。
（5）配套的輔助鍋爐使系統可以全天候運行
所有太陽能系統的運行都不可避免地要受到氣候條件的影響。為使系統可以全天候發揮空調、采暖功能，輔助的常規能源是必不可少的。該太陽能空調系統選用了輔助燃油熱水鍋爐，在白天太陽輻照量不足以及夜間需要繼續用冷或用熱時，可随即啟動輔助鍋爐，确保系統持續穩定地運行。
（6）系統運行及工況之間切換均能自動控制
在利用太陽能部分地替代常規能源的系統中，系統啟動、能量儲存以及太陽能與常規能源之間切換等功能的自動化都顯得尤為重要；另外，本系統設置了幾個儲水箱，如何在不同的工況下自動啟用不同的水箱，走不同的管路，也是系統正常運行的關鍵；再則，太陽能系統還應可*地解決自動防過熱和防凍結的問題。因此，我們為該太陽能空調系統設計了一套安全可*、功能齊全的自動控制系統。
優勢介紹
1、先進的複合超導能量儲存轉換器：該裝置利用清大中研科研人員潛心三年研制成功的溫變能量儲存超導液，對和它連接的各種能源裝置産生的能量進行儲存，經轉換後輸出。溫變能量儲存超導液是由無極活性金屬及其化合物經過科學的組方設計而成，該液體具有超常規的熱活性和低溫傳導性，其傳熱速度是普通水的3倍，并且熱容量大。特别适合太陽能集熱裝置，白天吸熱儲能晚上放熱利用，改變了太陽能産生的時間差。
2、超導太陽能集熱器：它利用超導集熱的原理将分散的太陽輻射能，收集并傳導至室内冷暖分散系統，提供房間取暖。該系統經适當改造後，也可獨立的應用到農副産品烘幹，木材廠幹燥闆材，化工原料幹燥，溫室大棚升溫。
3、生物質熱能發生器：就是燃燒生物質稭稈及生物質壓縮塊，廢舊家俱等材料的熱水産生裝置。它所使用燃料均為可再生的生物資源，屬于再生能源範疇。推廣使用可再生的生物質能源技術和産品，具有很高的經濟效益和深遠的社會意義.
4、超導地源制冷系統：利用夏季地源低溫的能量，通過超導系統，直接冷卻房間中的空氣達到制冷目的。
天價成本
研究人員和工程師一直在緻力于研發利用太陽熱能來為室内降溫的機器。然而卻始終無法與傳統的插電式空調箱抗衡。據德國弗思的一家名為Solid的太陽能信息咨詢公司評估，每年新安裝的電力空調電量總輸出量高達25萬兆瓦，而這其中隻有很少一部分是屬于環保型的空調。Solid公司一位太陽能制冷技術專家Oskar Wolf表示:“到目前為止，這種新技術經濟上可行性還不高。”能量再生制冷系統每度電需要24-30美分，這是傳統空調費用的兩倍。
高昂的費用主要源于目前環保綠色冷卻系統所采用的極複雜技術。目前的方法是将水和冷卻劑混合後置于被稱為“吸收冷卻機”中并利用太陽能加熱。遇熱蒸發的冷卻劑凝聚和噴灑到換熱器上，再次蒸發。蒸發的熱能被用來從空氣中提取水分，空氣繼續流入換熱器後得以冷卻，最後為房間帶來涼爽。
Wolf表示，問題在于即使是15千瓦的此類小型機器也需要大量的電力和高達100攝氏度的高溫。此外，要校準太陽能和制冷系統也很困難，“我們花了很長時間才掌握這項技術。”
然而，潔淨型環保空調的市場又是相當巨大的。據國際能源機構(IEA)預計，由于氣候變化的印象，歐洲對于空調的需求量到2020年将增加10%以上。太陽能制冷裝置可以在滿足這些需求的同時避免增加二氧化碳的排放，有助于減少對氣候的負面影響。同時，它還可以減少中午高峰用電量，有利于保證輸電網的穩定工作。
德國政府對購買和安裝環保型空調的用戶提供健康補貼。同時，對于太陽能收集電闆尺寸超過40平米的商家，德國複興信貸銀行還将為其提供高達30%的投資贊助。
新成立的吸附制冷協會——“吸附制冷”或“吸收制冷”現在已經成為這項新技術的專有名稱——希望德國政府可以采取更進一步的措施，比如提供專用于吸附式制冷設備的補助津貼。位于德國東部的EAW太陽能電池闆制造廠商的銷售經理Bernd Hebenstreit表示：“我們正在尋求與國家環境部門的談話機會。”而在整個歐洲範圍内也掀起了類似的運動。2009年5月1日開始執行的歐盟關于可再生能源的指令中就提到了期待促進和推廣該技術，各會員國應該通過法規來推廣太陽能制冷制熱空調的使用。
優點介紹
太陽能空調的季節适應性好，也就是說，系統制冷能力随着太陽輻射能的增加而增大，而這正好與夏季人們對空調的迫切要求。
傳統的壓縮式制冷機以氟裡昂為介質，它對大氣層有極大的破壞作用，而制冷機以無毒、無害的水或溴化锂為介質，它對保護環境十分有利；
太陽能空調系統可以将夏季制冷、冬季采暖和其它季節提供熱水結合起來，顯着地提高了太陽能系統的利用率和經濟性。
地球表面溫度逐年上升，人們對夏季空調的要求越來越強烈，安裝空調已成為我國大部分地區的一股消費浪潮。我們相信，太陽能空調系統可以發揮夏季制冷、冬季采暖、全年提供熱水的綜合優勢，必将取得顯着的經濟、社會和環境效益，具有廣闊的推廣應用前景。
革命動力
政府對于該技術的支持将有利于吸引如Vaillant和Viessmann這樣的大型加熱技術公司參與其中。BDH行業協會首席執行官Andreas Lücke表示：“如果政府給予大力支持，公司一定會更積極地投入到太陽能制冷技術的研發工作中。”到目前為止，該技術因為成本高效益低而并沒有得到足夠的重視。相反的，該行業目前更專注于其他技術的研發，比如電力空調和反向循環熱泵等。
這些重要的大型廠商在快速創新、建立大型工廠和開展市場營銷活動方面擁有豐富的經驗和足夠的資金，一旦這些公司對于經營太陽能制冷機産生更大的興趣，勢必會大大推動這一産品的商業化進程。此外，他們并不需要自己來研發制冷機器，隻需要與那些近幾年來緻力于該技術研發的小型創新公司合作即可。事實上，像EAW、SK Sonnenklima以及Sortech這樣的公司目前已經或正準備小規模生産太陽能制冷機了。
舉例來說，EAW公司目前已經生産出了15-200千瓦的吸收制冷機。該公司與Schüco太陽能技術公司的合作為該行業提供了很好的榜樣。EAW公司負責生産制冷機，而Schüco則負責将制冷機與太陽能闆結合起來，然後将這個結合好的配套系統推向市場。
EAW公司銷售經理Hebenstreit表示，市場需求還比較有限，因為生産成本過高造成産品售價昂貴。目前每千瓦的單位成本在1,500歐元左右，是普通空調的三倍。然而，公司希望通過增加和優化生産，可以在未來10年内将每千瓦的單位成本降低到500歐元。Hebenstreit稱：“到那時，我們将能與傳統空調生産商展開競争。”
而Thermodyna公司甚至更領先一步，該公司認為他們的Schukey電機已經具備征服市場的能力。公司CEO Bergholter充滿自信的說：“在短期内，我們可能帶來一場革命。”
推廣前景
實踐證明，采用熱管式真空管集熱器與溴化锂吸收式制冷機相結合的太陽能空調技術方案是成功的，它為太陽能熱利用技術開辟了一個新的應用領域。
太陽能吸收式空調與常規空調相比，具有以下三大明顯的優點：
（1）太陽能空調的季節适應性好，也就是說，系統制冷能力随着太陽輻射能的增加而增大，而這正好與夏季人們對空調的迫切要求一緻；
（2）傳統的壓縮式制冷機以氟裡昂為介質，它對大氣層有極大的破壞作用，而吸收式制冷機以無毒、無害的溴化锂為介質，它對保護環境十分有利；
（3）同一套太陽能吸收式空調系統可以将夏季制冷、冬季采暖和其它季節提供熱水結合起來，顯着地提高了太陽能系統的利用率和經濟性。
誠然，凡事都要一分為二。我們在強調太陽能空調優點的同時，也應看到它目前存在的局限性，因而在推廣應用過程中注意解決這些問題：
（1）雖然太陽能空調開始進入實用化階段，希望使用太陽能空調的用戶不斷增加，但目前已經實現商品化的産品大都是大型的溴化锂制冷機，隻适用于單位的中央空調。對此，空調制冷界正在積極研究開發各種小型的溴化锂或氨—水吸收式制冷機，以便與太陽集熱器配套逐步進入家庭；
（2）雖然太陽能空調可以無償利用太陽能資源，但由于自然條件下的太陽輻照度不高，使集熱器采光面積與空調建築面積的配比受到限制，目前隻适用于層數不多的建築。對此，我們正在加緊研制可産生水蒸氣的真空管集熱器，以便與蒸氣型吸收式制冷機結合，進一步提高集熱器與空調建築面積的配比；
（3）雖然太陽能空調可以大大減少常規能源的消耗，大幅度降低運行費用，但目前系統的初投資仍然偏高，隻适用于有限的富裕用戶。為此，我們正在堅持不懈地降低現有真空管集熱器的成本，使越來越多的單位和家庭具有使用太陽能空調的經濟承受能力。
近年來，地球表面溫度逐年上升，人們對夏季空調的要求越來越強烈，安裝空調已成為我國大部分地區的一股消費浪潮。我們相信，太陽能吸收式空調系統可以發揮夏季制冷、冬季采暖、全年提供熱水的綜合優勢，必将取得顯着的經濟、社會和環境效益，具有廣闊的推廣應用前景。
從理論上講，太陽能空調的實現有兩種方式，一是先實現光-電轉換，再用電力驅動常規壓縮式制冷機進行制冷；二是利用太陽的熱能驅動進行制冷。對于前者，由于大功率太陽能發電技術的昂貴價格，目前實用性較差。因此，太陽能空調技術一般指熱能驅動的空調技術。當然，廣義上的太陽能空調技術也包括地熱驅動和地下冷源空調技術。
由于技術、成本等原因，太陽能空調一般采用吸收式和吸附式制冷技術。吸收式制冷技術是利用吸收劑的吸收和蒸發特性進行制冷的技術，根據吸收劑的不同，分為氨-水吸收式制冷和溴化锂-水吸收式制冷兩種。吸附式制冷技術是利用固體吸附劑對制冷劑的吸附作用來制冷，常用的有分子篩-水、活性炭-甲醇吸附式制冷。兩種制冷技術均不采用氟利昂，可以避免對臭氧層的破壞作用，具有特别的意義；并且二者采用較低等級的能源，在節能和環保方面有着光明的前景。另外，吸附式制冷系統運行費用低（或無運行費用），無運動部件，壽命長，無噪聲，尤其在航空、航天等特殊領域廣泛應用。
對于太陽能制冷技術，因為要照顧到集熱器的效率等，就不得不采用比較低的熱源溫度。所以，太陽能驅動的制冷機存在效率較低的問題。随之而來的，從集熱器、制冷機等相應的成本分配來看，集熱溫度、冷水溫度及冷卻水溫度應各為多少，才能建立一個最為經濟合理的太陽能空調系統，也是尚待解決的課題。另外，由于太陽能的收集存在着時效問題，蓄熱技術也必須得到很好地解決，一個較好的蓄熱系統可以彌補太陽能的不可逆性和間斷性。
