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能源初創企業領域充斥著聲稱他們的新小工具或軟體平臺將從根本上改變我們使用能源方式的公司。通常，這些宣告都伴隨著大量的炒作，掩蓋了實際節能和市場採用方面的嚴重侷限性。但偶爾，也會出現一種技術，將正確的技術與正確的用例結合起來，從而實現真正的變革。佛羅里達州初創公司 Be Power Tech 的混合燃料電池和空調就是這些技術之一。
描述 Be Power Tech 系統的最簡單方法是，它是一種使用天然氣執行並在側面產生一些額外電力的空調。僅空調使用天然氣（一種可以輕鬆廉價儲存的能源形式）執行這一事實就使其具有創新性。將部分製冷能力轉移到天然氣將大大減少夏季用電高峰需求，並有助於減少對昂貴的調峰電廠的需求。
但使 Be Power Tech 技術真正具有創新性的，不是它使用天然氣生產空調，而是它透過結合兩種技術來實現這一目標，這使其在傳統空調和能源生產技術方面具有決定性的優勢：蒸發冷卻和廢熱利用。
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用於低功耗空調的蒸發冷卻
傳統空調的工作原理是使用高功率電機壓縮製冷劑，直到它在高壓下從氣體轉變為液體。然後，液體制冷劑被泵入稱為蒸發器的裝置中，當製冷劑從液體蒸發回氣體時，蒸發器實際上會吸走建築物中的熱量。空調消耗的電力主要用於將蒸發的製冷劑重新變成液體的壓縮機。您從室外空調聽到的響亮嗡嗡聲是壓縮機工作的聲音。
Be Power Tech 的系統沒有采用傳統的壓縮機驅動空調，而是採用了一種創新的乾燥劑增強型蒸發冷卻器，最初由國家可再生能源實驗室 (NREL) 開發。該公司已獲得 NREL 的獨家許可，可以使用該技術。
與傳統空調一樣，蒸發冷卻器透過蒸發吸收建築物內部的熱量。然而，冷卻是透過蒸發水而不是製冷劑來實現的。透過將熱乾燥空氣泵送到水池上方，使水緩慢蒸發，並使空氣在透過系統時變得更涼爽、更潮溼，從而調節熱乾燥空氣。
蒸發冷卻器或溼簾冷卻器透過緩慢蒸發水池中的水來吸走熱乾燥氣流中的熱量。圖片來源：Nevit Wikimedia(CC BY-SA 3.0)
蒸發冷卻絕不是一項新技術。您可以以幾百美元的價格購買蒸發冷卻器（有時也稱為溼簾冷卻器）。問題在於，它們僅在室外空氣炎熱且乾燥時才有效。這意味著它們不能在全國絕大多數地區使用，因為夏季空氣太潮溼了。
為了克服這一限制，Be Power Tech 的冷卻系統使用乾燥劑吸走空氣中的水分，然後再透過蒸發冷卻進行冷卻。乾燥劑是一種液態鹽溶液，具有從空氣中吸收水分的高親和力。透過新增乾燥劑，該技術實現了蒸發冷卻器的所有優點，而沒有將傳統蒸發冷卻器限制在乾燥地區的侷限性。
Be Power Tech 的系統使用乾燥劑增強型蒸發冷卻器，以獲得蒸發冷卻的所有節能優勢，而沒有不適用於潮溼氣候的侷限性。圖片來源：Be Power Tech
但是，為了正常工作，該系統需要某種方法從乾燥劑中去除水分，以便可以連續使用它來提取進入的潮溼空氣中的水分。這就是系統自帶燃料電池的作用所在。
一種在側面發電的熱源
為了在乾燥劑從進入的潮溼空氣中吸收水分後將其乾燥，Be Power Tech 的系統利用天然氣燃料電池產生的廢熱。熱量從液態乾燥劑中蒸發水分，乾燥的“帶電”乾燥劑儲存在罐中，直到需要時才使用。
天然氣燃料電池透過電化學過程將天然氣直接轉化為電能，該過程基本上從進入的碳氫化合物氣體中剝離電子，並將其轉化為水蒸氣和二氧化碳的混合物。任何未轉化為電能的燃料能量都會以熱的形式排出。典型的天然氣燃料電池將大約一半的輸入燃料化學能轉化為電能，一半轉化為熱能，並在約 600 攝氏度下執行。
通常，Bloom Energy 的“能源伺服器”等天然氣燃料電池執行以產生電力，用於這個 eBay 資料中心等敏感負載，並將產生的熱量作為廢品排放到環境中。
Be Power Tech 的系統以相反的方式工作，透過將燃料電池用作熱源來乾燥系統中空調側使用的乾燥劑。然後，燃料電池產生的電力被輸送到建築物，在那裡可以用於照明、計算機和各種其他商業負載。以這種方式執行的優勢在於，天然氣燃料中包含的幾乎所有化學能都可以用於有用的用途——從而減少整體能源消耗。據 Be Power Tech 稱，他們的系統利用輸入天然氣中超過 80% 的化學能來發電或提供空調。
每個人都想要更好的空調
Be Power Tech 的系統聽起來可能很複雜，但本質上它是傳統屋頂商用空調的直接替代品，它使用天然氣執行，並且使用更少的能源來產生相同的製冷量。這意味著建築物業主可以透過安裝該系統看到能源成本的大幅降低，尤其是在當今天然氣價格較低的情況下。
為了將其技術推向市場，Be Power Tech 正在與橡樹嶺國家實驗室合作，在各種大氣條件和用例下對該系統進行測試。該公司預計明年開始該系統的現場試驗。如果他們能夠證明該系統在實際執行條件下的優勢，並向商業客戶傳達其價值主張，我預計他們將看到該技術的迅速普及。空調是商業建築業主的一項主要開支，每個人都想要更好的空調。