标题：太阳能冰箱
太阳能吸附制冷冰箱技术
21世纪90年代，中国已经开始对太阳能吸附制冷冰箱的研究，但是大多数还局限在实验室，尚未达到预期的实用化程度，主要原因是受到制取温度高及太阳能的时间局限性的影响。同时，太阳能吸附制冷冰箱室外吸附床和室内制冷器之间需要管路连接，也是影响太阳能吸附制冷冰箱进入批量生产阶段的主要障碍。
为了解决以上各种缺陷，国内研究人员从系统循环机理、吸附制冷工质对的选择、太阳能冰箱的性能、内外特性分析及优化设计等诸多方面对太阳能固体吸附式制冷技术进行了详细分析研究。上海交通大学制冷所热环境研究室孙长江经过数年潜心研究，按照批量生产所要求的工艺和流程，制造了两台太阳能吸附式冰箱。实验结果表明该冰箱性能较为稳定，证明这种太阳能冰箱在技术上已经具备了成熟的生产制造条件。
在太阳能吸附冰箱中，吸附工质对的选择非常重要。国内研究人员尝试研究不同的吸附工质对的吸附特性，其中包括CoF2-NH3、SrCl2-NH3、活性炭-甲醇、活性炭-乙醇等。实验结果表明，CoF2-NH3工质对的单位吸附量大，达到最大吸附量时的温度要求低，吸附周期短，并且多次重复吸附后既不结块、也不膨胀，为化学吸附式制冷系统的小型化和实用化提供了新的可能性；SrCl2-NH3工质对的吸附制冷量大，适宜太阳能或低品位余热驱动，是性能优良的工质对；活性炭-甲醇工质对较之活性炭-乙醇工质对更适用于太阳能固体吸附式制冰机中。
高效太阳能集热器是太阳能冰箱的关键部件，有非聚焦型太阳能集热器和聚焦型太阳能集热器两类。其中，非聚焦型太阳能集热器分为平板型、真空管和CPC型三种，这三种集热器集热温度均不高，在250℃以下，属于低温或者中温太阳能集热器；聚焦型太阳能集热器分为槽式、碟式和塔式三种，通常情况下，这三种聚焦型集热器集热温度均可达300℃以上，属于中高温集热器。对于太阳能冰箱而言，非聚焦型太阳能集热器主要应用于太阳能吸附制冷冰箱系统，而聚焦型太阳能集热器可应用于太阳能光电制冷冰箱系统。目前，国内外对太阳能集热器的研究和利用多限于中低温范围。
太阳能冰箱的开发应用
目前，国内外对太阳能冰箱研究最多也较接近实用化的是太阳能光电制冷冰箱，而对太阳能吸附制冷冰箱的研究，还停留在对太阳能制冷的基础理论和试验样机的研制上。
太阳能光电制冷冰箱一般采用常规的冰箱外接太阳能发电装置，研究重点在太阳能电池的充放电特性，由于对冰箱压缩机光伏特性考虑较少，对太阳能光电制冷冰箱各部件匹配性的研究也不够完善，并且太阳能吸热装置的效率非常低，因而整个系统的效率尚不能与传统冰箱相比，成本也比传统冰箱高的多。在太阳能吸附式制冷冰箱方面，当前研究较多的是吸附剂—制冷剂工质对的性能，需要解决吸附床传热性能如何进一步强化，吸附床、集热器白天集热和夜间散热之间的关系如何有效的解决，如何将夜间的制冷量有效地贮存到白天使用等问题。 　　目前在太阳能冰箱应用开发中亟待进一步解决的关键技术如下：
1.高效太阳能集热器技术
太阳能集热器是太阳能转化为热能的装置，在太阳能冰箱系统中占有重要地位，其效率和价格会直接影响到整个太阳能冰箱的效率和经济性。为了提高太阳能集热器的效率，当前的研究大多局限于吸收器和聚光装置结构的改进，而对集热器吸热本质的研究投入较少，而吸热的本质体现在材料的光学特性，即对某个波段的光的吸收能力。因此，笔者认为，吸收器及其表面吸收涂层材料的研制将是提高太阳能冰箱集热器效率的关键所在，在技术上还有很多值得改进和发展的地方，如在吸热器表面涂上对太阳辐射具有很高光谱吸比的涂层，以保持最大限度采集太阳辐射能；或者根据材料的辐射特性合理选用吸热面材料以使其在0.3~3μm的波长范围内的光谱吸收比接近于1。
2.高效太阳能蓄能技术
为了克服太阳能的时间性所导致冰箱白天和夜里工作状况不能一致的缺陷，在系统设计时，应设计一个合理的蓄能装置，以便把白天产生的能量部分蓄存起来，供晚上或阴雨天使用，真正实现全天候制冷，以达到与常规冰箱一样的效果。当前，太阳能光电蓄能主要有如下几种，即电容器蓄能、铅蓄电池蓄能、镍氢电池蓄电和钾离子电池蓄电。以上各种蓄能电池的应用技术已经较为成熟，只是蓄能容量偏小，如何提高该类型电池的容量是今后的研究方向。
太阳能吸附制冷冰箱目前已采用和正在研究的蓄能技术，主要是利用工作介质状态变化过程所具有的显热、潜热效应或化学反应过程的反应热来进行能量储存。由于潜热蓄冷技术是利用物质相变时需要吸收或放出热量的特性来储存或释放能量，同吸附式制冷原理相同，因此潜热蓄能技术的研究对太阳能吸附制冷冰箱的蓄能来说具有实际意义。另外，对于太阳能吸附制冷冰箱的蓄能技术，要从对工质对本身特性的研究发展到放在整个系统中进行，并对吸附制冷装置的结构做进一步改进。
太阳能冰箱的应用前景
传统冰箱的使用需要消耗大量常规能源，间接对环境造成的污染越来越严重。从中国现阶段的能源供应情况和环境保护需求来看，开发使用清洁能源的冰箱将是大势所趋。另外，中国有许多偏远地区和游牧民族至今尚未被纳入供电网络，还没有条件使用电冰箱保存食品，这些也为太阳能冰箱的开发提供了潜在市场。
但是，现阶段也存在种种因素限制着太阳能冰箱制冷技术的广泛应用。一方面，由于太阳能的利用效率低、价格高，并且受时效影响，对于居住相对集中的楼房，集热器的安装将受到很大的限制；另一方面，太阳能制冷有多种形式，但就目前的研究现状来看，各种不同形式的制冷系统均存在不足。如何进一步提高系统的运行效率以及各种制冷循环的联合运行都是将来研究的重点领域。随着太阳能冰箱系统设计所需的新材料、新技术的发展，在政府节能环保和家电下乡政策的支持下，太阳能在冰箱制冷中的研究应用一定会取得很大的发展。
当前以消费大量电力驱动传统冰箱的技术已日趋完善，单纯从高效、节能、省电方面对冰箱进行技术革新已很难有大的突破，但太阳能冰箱还有较大的发展空间，将是未来冰箱业的一个发展方向。太阳能冰箱的开发是冰箱行业的一次重大革新，对于带动整个冰箱产业技术链的升级换代具有巨大的推动作用，并将为环保、节能减排等做出巨大贡献。
太阳能冰箱的上市产品
2008年11月7日广州举行的“德国大道”活动上，西门子展示了其太阳能冰箱，并预计明年初在国内上市，售价预计在8000到10000元。
据了解，这款太阳能冰箱采用天然太阳能转化成电能的方式供电，在冰箱箱体外设置太阳能电池板，在室外收集太阳能转化成电能，并存储在蓄电池中。西门子介绍称，该冰箱使用低电压供电，直流压缩机由太阳能电池板直接供电，从而减少DC/AC(直流/交流)逆变转换环节，提高了电能效率。如果遇上阴雨天，蓄电池将会继续为冰箱提供能量。
据西门子人员介绍，这款太阳能冰箱在欧洲销量很不错，在硬件设计上与普通冰箱的主要区别在于供电系统上使用了稳压电路，以保证太阳能供电系统的稳定性。目前家电产品耗电量已超过全国总用电量的15%，将太阳能引入到环保家电的技术中，对中国的能源利用和环境保护无疑具有十分重要的意义。
太阳能冰箱的相关报道
据英国媒体《每日邮报》报道，英国学生艾米丽发明了以太阳能为动力的冰箱，这种冰箱既环保有便于携带，这是一项简单而又超群的发明，它会使得商业巨头们垂涎三尺。
这种冰箱不仅使用太阳能供电，而且它的制作材料来自普通家庭，是发展中国家最理想的家电用品。
肯明斯小姐四岁时收到的一份礼物，是一把铁锤，从那时起她开始花费大量的业余时间用普通材料制作东西。 
她曾经因为关节炎患者制作挤牙膏器获奖，也为制作输水装置而获奖，这次为发展中国家所使用的太阳能冰箱再次获奖。 
实际上，艾米丽和她78岁的祖父彼得-哈里斯是在盆栽鹏里发明了这种冰箱。21岁的艾米丽-肯明斯在她祖父的盆栽鹏从事学校的一个研究项目时突然想到了一个好主意。目前这种冰箱正在改善非洲数千贫困民众的生活。 
她的“耐用”冰箱的工作原理是通过蒸发作用，可使易腐烂的食物保鲜数天，如牛奶和肉。冰箱温度在不用电的情况下可保持在摄氏六度左右。
冰箱由两个圆柱形容器组成——一个里面套着一个，不接任何电源。外层容器可以用任何随手就能拿到的东西制成，包括木头和塑料，外层容器上有洞，是从里面钻的。内层容器由金属制成，上面没有洞，为的是使里面的食物保持干燥。 内外容器之间的空隙由沙子、羊毛或泥土之类的材料填充，这些材料可以吸水。在炎热的气候里，太阳的照射使这种潮湿的材料升温，水蒸气蒸发掉。当这种材料接触到内层容器壁时，通过蒸发过程使内层容器温度降低，保持在摄氏六度。再次湿透的材料将使得“冰箱”继续工作。
来自西约克郡凯利镇的肯明斯小姐说，“要生活，人人都离不开冰箱。我想做一个简易冰箱，所以几年前我就开始研究如何使东西冷却。从生物学来讲，我们能看到的最简单的冷却方法是可以通过发汗或蒸发。这个想法使我成功地设计并制作出太阳能冰箱。”