เครื่องปรับอากาศพลังงานแสงอาทิตย์หรือ "เครื่องปรับอากาศที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์" หมายถึง ระบบ ปรับอากาศ (ทำความเย็น) ใดๆ ที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์

สิ่งนี้สามารถทำได้ผ่านการออกแบบพลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟ การแปลง พลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์และการแปลงพลังงานแสงอาทิตย์เป็นไฟฟ้า (แสงแดดเป็นไฟฟ้า) พระราชบัญญัติความเป็นอิสระและความมั่นคงด้านพลังงาน ของสหรัฐอเมริกา ปี 2550 ^{[ 1 ]}ได้จัดสรรงบประมาณตั้งแต่ปี 2551 ถึง 2555 สำหรับโครงการวิจัยและพัฒนาเครื่องปรับอากาศพลังงานแสงอาทิตย์ใหม่ ซึ่งควรจะพัฒนาและสาธิตนวัตกรรมเทคโนโลยีใหม่ ๆ หลายอย่างและเศรษฐกิจการผลิตขนาด ใหญ่

ในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ของเหลวที่ใช้กันทั่วไปสำหรับการทำความเย็นแบบดูดซับคือสารละลายของแอมโมเนียและน้ำ ปัจจุบัน การผสมลิเธียมโบรไมด์และน้ำก็เป็นที่นิยมใช้เช่นกัน ปลายด้านหนึ่งของระบบท่อขยายตัว/ควบแน่นจะถูกทำให้ร้อน และปลายอีกด้านหนึ่งจะเย็นพอที่จะทำให้เกิดน้ำแข็ง เดิมที ก๊าซธรรมชาติถูกใช้เป็นแหล่งความร้อนในช่วงปลายศตวรรษที่ 19 ปัจจุบันโพรเพนถูกใช้ในตู้เย็นแบบดูดซับสำหรับรถบ้าน นอกจากนี้ยังสามารถใช้เครื่องเก็บพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์แบบน้ำร้อนเป็นแหล่งความร้อน "พลังงานฟรี" สมัยใหม่ได้อีกด้วย รายงานที่ได้รับการสนับสนุนจากองค์การบริหารการบินและอวกาศแห่งชาติ (NASA) ในปี 1976 ได้สำรวจการประยุกต์ใช้ระบบพลังงานแสงอาทิตย์ในการปรับอากาศ เทคนิคที่กล่าวถึงรวมถึงทั้งระบบที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ (วงจรดูดซับและเครื่องยนต์ความร้อน / วงจรแรงไคน์ ) และระบบที่เกี่ยวข้องกับพลังงานแสงอาทิตย์ (ปั๊มความร้อน) พร้อมด้วยบรรณานุกรมที่ครอบคลุมของเอกสารที่เกี่ยวข้อง^{[ 2 ]}

แผงโซลาร์เซลล์สามารถให้พลังงานสำหรับเครื่องปรับอากาศได้ทั้งทางอ้อม หรือในปัจจุบันสามารถให้พลังงานโดยตรงแก่เครื่องปรับอากาศได้ การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ทางอ้อมสำหรับเครื่องปรับอากาศนั้นประกอบด้วยการติดตั้งแผงโซลาร์เซลล์ทั้งบ้านหรือทั้งอาคาร ซึ่งโดยทั่วไปแล้วสำหรับผู้ใช้ส่วนใหญ่ มักหมายถึงการต่อไฟฟ้าเข้าสู่ระบบโครงข่ายด้วย ในกรณีนี้ พลังงานแสงอาทิตย์จะถูกแปลงเป็นกระแสสลับ (AC) เพื่อใช้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าในบ้านหรืออาคาร รวมถึงเครื่องปรับอากาศ ข้อดีคือเครื่องปรับอากาศไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์พิเศษใดๆ เพื่อรองรับพลังงานแสงอาทิตย์ ดังนั้นจึงเป็นการติดตั้งที่ง่าย ข้อเสียคือเครื่องปรับอากาศเหล่านี้มักมี ค่า SEERน้อยกว่าหรือเท่ากับ 14 และพลังงานแสงอาทิตย์ที่จ่ายมานั้นมีการสูญเสียจากการแปลงพลังงานจากกระแสตรง (DC )เป็นกระแสสลับ (AC) ก่อนที่จะถึงเครื่องปรับอากาศ ข้อเสียอีกประการหนึ่งคือเครื่องปรับอากาศเหล่านี้ไม่สามารถทำงานได้เมื่อโครงข่ายไฟฟ้าขัดข้อง เนื่องจาก บ้านหรืออาคารที่ต่อไฟฟ้าเข้าสู่ระบบ โครงข่ายนั้นถือเป็นจุดเชื่อมต่อในโครงข่าย และบริษัทผู้ให้บริการไฟฟ้าจำเป็นต้องป้องกัน การจ่ายไฟ ย้อนกลับเข้าไปในโครงข่ายที่ดับลง และในปัจจุบัน เครื่องปรับอากาศ เช่นเดียวกับเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านหลายชนิด (เช่น โทรทัศน์ คอมพิวเตอร์) เริ่มทำงานด้วยไฟฟ้ากระแสตรงแล้ว ดังนั้น ระบบโซลาร์เซลล์สำหรับอาคารทั้งหลังสำหรับอุปกรณ์เหล่านี้จึงจำเป็นต้องแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับ แล้วจึงแปลงกลับเป็นไฟฟ้ากระแสตรงอีกครั้ง ซึ่งยิ่งทำให้ประสิทธิภาพลดลงไปอีก

ระบบโซลาร์เซลล์แบบออฟกริดจะใช้แบตเตอรี่ในการจ่ายไฟให้กับบ้านหรืออาคารทั้งหลัง ระบบเหล่านี้ใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าในการจัดการการชาร์จแบตเตอรี่ จากนั้นพลังงานจากแบตเตอรี่จะถูกแปลงเป็นกระแสสลับเพื่อจ่ายไฟให้กับบ้านหรืออาคาร เนื่องจากไม่ได้เชื่อมต่อกับโครงข่ายไฟฟ้าหรือวัดปริมาณการใช้ไฟฟ้าสุทธิ ระบบจึงสามารถทำงานได้แม้หลังจากพายุหรือเหตุการณ์อื่น ๆ ทำให้ไฟฟ้าจากโครงข่ายดับ อย่างไรก็ตาม พลังงานจะต้องถูกแปลงจากกระแสตรงจากแผงโซลาร์เซลล์และแบตเตอรี่เป็นกระแสสลับอีกครั้งโดยการแปลงกระแสสลับเพื่อจ่ายไฟให้กับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่อยู่ห่างไกล

เมื่อไม่นานมานี้ ได้มีการพัฒนาเครื่องปรับอากาศแบบปั๊มความร้อนที่ใช้พลังงานแสงอาทิตย์อย่างแท้จริง เครื่องเหล่านี้ทำงานโดยใช้ไฟกระแสตรง (DC) ดังนั้นจึงสามารถใช้ประโยชน์จากพลังงานกระแสตรงที่ผลิตโดยแผงโซลาร์เซลล์ได้ เครื่องปรับอากาศแบบแยกส่วนขนาดเล็กบางรุ่นใช้ระบบจ่ายไฟกระแสตรง 48 โวลต์และชุดแบตเตอรี่ 48 โวลต์ โดยปกติจะเป็นแบตเตอรี่ 12 โวลต์ 4 ก้อนต่ออนุกรมกัน (เช่นHotspot Energy ) อย่างไรก็ตาม ต่างจากระบบแบตเตอรี่สำหรับทั้งบ้าน แบตเตอรี่เหล่านี้จะจ่ายไฟให้กับเครื่องปรับอากาศเท่านั้น ข้อดีของระบบเหล่านี้คือ หากมีพลังงานแสงอาทิตย์และแบตเตอรี่เพียงพอ ก็สามารถทำงานได้ในเวลากลางคืนหรือในวันที่เมฆมาก เครื่องปรับอากาศแบบแยกส่วนขนาดเล็กอีกรุ่นหนึ่งอนุญาตให้เสียบแผงโซลาร์เซลล์เข้ากับส่วนภายนอกของเครื่องโดยตรง ใช้ระบบจ่ายไฟกระแสตรง 310 โวลต์ และมีตัวเลือกไฟสำรองจากโครงข่ายไฟฟ้า 120 โวลต์ ( Airspool ) เพื่อใช้ทดแทนในกรณีที่พลังงานแสงอาทิตย์ไม่เพียงพอ ข้อดีของเครื่องปรับอากาศแบบอินเวอร์เตอร์ DC เหล่านี้คือต้นทุนที่ต่ำกว่า ในขณะที่ข้อเสียคือไม่สามารถทำงานได้หากปราศจากพลังงานแสงอาทิตย์ เว้นแต่จะเสียบปลั๊กอยู่ ทั้งสองระบบนี้ใช้ เทคโนโลยี การไหลของสารทำความเย็นแบบแปรผัน (Variable Refrigerant Flowหรือ VRF) โดยใช้มอเตอร์ DC และคอมเพรสเซอร์แบบปรับความเร็วได้ประสิทธิภาพสูง ทำให้ใช้พลังงานในการทำงานน้อยมาก และทั้งสองระบบยังให้ความร้อนนอกเหนือจากการปรับอากาศอีกด้วย นอกจากนี้ยังมีเครื่องปรับอากาศแบบที่สามสำหรับอาคารขนาดใหญ่ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะเป็นอาคารพาณิชย์ โดยมีทั้งระบบสำรองไฟจากโครงข่ายและแบตเตอรี่ รวมถึงระบบวัดพลังงานสุทธิ (Net Metering) เป็นตัวเลือกเพิ่มเติม เช่นเดียวกับเครื่องปรับอากาศสองรุ่นเล็กกว่า เครื่องปรับอากาศเหล่านี้ก็เป็นVRFเช่นกัน แต่แตกต่างตรงที่มีตัวเลือกในการให้ความร้อนในส่วนหนึ่งของอาคารและให้ความเย็นในอีกส่วนหนึ่ง โดยใช้ชุดควบแน่นภายนอกหนึ่งชุดและชุดระเหยภายในหลายชุดที่ติดตั้งในพื้นที่ต่างๆ ของอาคาร เพื่อปรับสภาพอากาศในแต่ละพื้นที่ตามความต้องการของผู้ใช้

เทคโนโลยีเซลล์แสงอาทิตย์สามารถนำมาใช้ร่วมกับเทคโนโลยีพลังงานความร้อนใต้พิภพได้เช่นกัน ระบบปรับอากาศพลังงานความร้อนใต้พิภพที่มีประสิทธิภาพสูงจะต้องการระบบเซลล์แสงอาทิตย์ขนาดเล็กและราคาถูกกว่า ระบบ ปั๊มความร้อนใต้พิภพ คุณภาพสูง สามารถมีค่าSEERอยู่ในช่วง 20 (±) เครื่องปรับอากาศขนาด 29 กิโลวัตต์ (100,000 BTU/ชั่วโมง) ที่มีค่า SEER 20 จะใช้พลังงานน้อยกว่า 5 กิโลวัตต์ขณะทำงาน

นอกจากนี้ยังมีระบบปรับอากาศไฟฟ้าแบบไม่ใช้คอมเพรสเซอร์รุ่นใหม่ที่มีค่า SEER สูงกว่า 20 กำลังวางจำหน่ายในตลาด เครื่องทำความเย็นแบบระเหยทางอ้อมชนิดเปลี่ยนเฟสรุ่นใหม่ใช้เพียงพัดลมและน้ำในการทำความเย็นอาคารโดยไม่เพิ่มความชื้นภายใน (เช่นที่สนามบินแมคคาร์แรน ลาสเวกัส เนวาดา) ในสภาพอากาศแห้งแล้งที่มีความชื้นสัมพัทธ์ต่ำกว่า 45% (ประมาณ 40% ของพื้นที่ภาคพื้นทวีปของสหรัฐอเมริกา) เครื่องทำความเย็นแบบระเหยทางอ้อมสามารถทำค่า SEER ได้สูงกว่า 20 และอาจสูงถึง SEER 40 เครื่องทำความเย็นแบบระเหยทางอ้อมขนาด 29 กิโลวัตต์ (100,000 BTU/ชั่วโมง) จะต้องการพลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์เพียงพอสำหรับพัดลมหมุนเวียน (รวมถึงแหล่งจ่ายน้ำ) เท่านั้น

ระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์แบบใช้พลังงานบางส่วนที่มีราคาถูกกว่า สามารถลด (แต่ไม่สามารถกำจัด) ปริมาณไฟฟ้าที่ซื้อจากโครงข่ายไฟฟ้า ในแต่ละเดือน สำหรับการปรับอากาศ (และการใช้งานอื่นๆ) ได้ ด้วยเงินอุดหนุนจากรัฐบาลของสหรัฐอเมริกาที่ 2.50 ถึง 5.00 ดอลลาร์สหรัฐต่อวัตต์ของแผงโซลาร์เซลล์ ต้นทุนเฉลี่ยของไฟฟ้าที่ผลิตจากแผงโซลาร์เซลล์อาจต่ำกว่า 0.15 ดอลลาร์สหรัฐต่อกิโลวัตต์ชั่วโมง ปัจจุบันระบบนี้คุ้มค่าในบางพื้นที่ที่ราคาไฟฟ้าจากบริษัทไฟฟ้าสูงกว่า 0.15 ดอลลาร์สหรัฐ พลังงานไฟฟ้าส่วนเกินที่ผลิตได้จากแผงโซลาร์เซลล์เมื่อไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องปรับอากาศ สามารถขายคืนให้กับโครงข่ายไฟฟ้าได้ในหลายพื้นที่ ซึ่งสามารถลดหรือกำจัดความต้องการซื้อไฟฟ้าสุทธิรายปีได้ (ดูอาคารพลังงานเป็นศูนย์ )

สามารถออกแบบให้ประหยัดพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด ในอาคารใหม่ (หรือปรับปรุงอาคารที่มีอยู่แล้ว) นับตั้งแต่ มีการจัดตั้งกระทรวงพลังงานของสหรัฐฯ ในปี 1977 โครงการช่วยเหลือด้านการประหยัดพลังงาน (Weatherization Assistance Program)ได้ช่วยลดภาระการทำความร้อนและความเย็นในบ้านราคาประหยัดสำหรับผู้มีรายได้น้อยจำนวน 5.5 ล้านหลัง โดยเฉลี่ย 31% อย่างไรก็ตาม อาคารในอเมริกาอีกกว่าร้อยล้านหลังยังคงต้องการการปรับปรุงด้านการประหยัดพลังงาน การก่อสร้างแบบเดิมที่ไม่ระมัดระวังยังคงทำให้เกิดอาคารใหม่ที่ไม่มีประสิทธิภาพ ซึ่งจำเป็นต้องปรับปรุงด้านการประหยัดพลังงานตั้งแต่เริ่มใช้งานครั้งแรก

ระบบท่อ ส่งความร้อนลงดินหรือท่อส่งความเย็นลงดินสามารถใช้ประโยชน์จากอุณหภูมิแวดล้อมของโลกเพื่อลดหรือขจัดความต้องการใช้เครื่องปรับอากาศแบบดั้งเดิมได้ ในสภาพภูมิอากาศหลายแห่งที่ประชากรส่วนใหญ่อาศัยอยู่ ระบบเหล่านี้สามารถลดความร้อนสะสมที่ไม่พึงประสงค์ในฤดูร้อนได้อย่างมาก และยังช่วยระบายความร้อนออกจากภายในอาคารได้อีกด้วย แม้ว่าระบบเหล่านี้จะเพิ่มต้นทุนการก่อสร้าง แต่ก็ช่วยลดหรือขจัดต้นทุนของอุปกรณ์เครื่องปรับอากาศแบบดั้งเดิมได้

ท่อระบายความร้อนใต้ดินไม่คุ้มค่าในสภาพแวดล้อมเขตร้อนชื้นที่มีอุณหภูมิสูง ซึ่งอุณหภูมิแวดล้อมของพื้นโลกใกล้เคียงกับช่วงอุณหภูมิที่มนุษย์รู้สึกสบาย อาจใช้ปล่องระบายความร้อนพลังงาน แสงอาทิตย์หรือ พัดลมที่ใช้ เซลล์แสงอาทิตย์เพื่อระบายความร้อนที่ไม่ต้องการออกไปและดึงอากาศเย็นที่แห้งกว่าซึ่งไหลผ่านพื้นผิวที่มีอุณหภูมิแวดล้อมของพื้นโลกเข้ามา การควบคุมความชื้นและการควบแน่นเป็นประเด็นสำคัญในการออกแบบ

ปั๊มความร้อนใต้ดินใช้ประโยชน์จากอุณหภูมิของพื้นดินโดยรอบเพื่อปรับปรุง SEER สำหรับความร้อนและความเย็น บ่อลึกจะหมุนเวียนน้ำเพื่อดึงอุณหภูมิของพื้นดินโดยรอบ โดยทั่วไปจะใช้น้ำ 8 ลิตร (2 แกลลอนสหรัฐ) ต่อเมตริกตันต่อนาที ระบบ "วงจรเปิด" เหล่านี้เป็นระบบที่พบได้บ่อยที่สุดในระบบยุคแรกๆ อย่างไรก็ตาม คุณภาพน้ำอาจทำให้ขดลวดในปั๊มความร้อนเสียหายและทำให้อายุการใช้งานของอุปกรณ์สั้นลง อีกวิธีหนึ่งคือระบบวงจรปิด ซึ่งใช้ท่อวนลงไปในบ่อหรือในร่องบนสนามหญ้า เพื่อทำให้ของเหลวตัวกลางเย็นลง เมื่อใช้บ่อ จะต้องถมกลับด้วยปูนเบนโทไนต์หรือวัสดุปูนอื่นๆ เพื่อให้แน่ใจว่ามีการนำความร้อนที่ดีไปยังพื้นดิน^{[ 3 ]}

ในอดีต สารตัวกลางที่นิยมใช้คือ โพรพิลีนไกลคอลผสมกับเอทิลีนไกลคอลในอัตราส่วน 50/50 เนื่องจากไม่เป็นพิษ ต่างจากเอทิลีนไกลคอล (ซึ่งใช้ในหม้อน้ำรถยนต์) อย่างไรก็ตาม โพรพิลีนไกลคอลมีความหนืดสูง และอาจทำให้ชิ้นส่วนบางส่วนในระบบอุดตันได้ จึงไม่เป็นที่นิยมอีกต่อไป ปัจจุบัน สารตัวกลางที่ใช้กันมากที่สุดคือ ส่วนผสมของน้ำและเอทิลแอลกอฮอล์ (เอทานอล)

อุณหภูมิพื้นโลกโดยรอบนั้นต่ำกว่าอุณหภูมิอากาศสูงสุดในฤดูร้อนมาก และสูงกว่าอุณหภูมิอากาศต่ำสุดในฤดูหนาวมาก น้ำนำความร้อนได้ดีกว่าอากาศถึง 25 เท่า ดังนั้นจึงมีประสิทธิภาพมากกว่าปั๊มความร้อนจากภายนอก (ซึ่งจะมีประสิทธิภาพลดลงเมื่ออุณหภูมิภายนอกลดลงในฤดูหนาว)

บ่อความร้อนใต้พิภพแบบเดียวกันนี้สามารถใช้งานได้โดยไม่ต้องใช้ปั๊มความร้อน แต่จะได้ผลลัพธ์ที่ลดลงอย่างมาก โดยจะสูบน้ำที่มีอุณหภูมิแวดล้อมของพื้นดินผ่านหม้อน้ำที่มีปลอกหุ้ม (คล้ายกับหม้อน้ำรถยนต์) จากนั้นจะเป่าลมผ่านหม้อน้ำเพื่อระบายความร้อนโดยไม่ต้องใช้เครื่องปรับอากาศแบบใช้คอมเพรสเซอร์ แผงโซลาร์เซลล์ผลิตกระแสไฟฟ้าสำหรับปั๊มน้ำและพัดลม ทำให้ไม่ต้องเสียค่าใช้จ่ายด้านเครื่องปรับอากาศแบบเดิม แนวคิดนี้คุ้มค่าตราบใดที่อุณหภูมิแวดล้อมของพื้นดินในบริเวณนั้นต่ำกว่าช่วงอุณหภูมิที่มนุษย์รู้สึกสบาย (ไม่ใช่ในเขตร้อน)

อากาศสามารถไหลผ่านสารดูดความชื้น แบบแข็งทั่วไป (เช่นซิลิกาเจลหรือซีโอไลต์ ) หรือสารดูดความชื้นแบบเหลว (เช่น ลิเธียมโบรไมด์/คลอไรด์) เพื่อดึงความชื้นออกจากอากาศ ทำให้เกิดวงจร การ ทำความเย็นเชิงกลหรือการระเหย ที่มีประสิทธิภาพ จากนั้นสารดูดความชื้นจะถูกสร้างขึ้นใหม่โดยใช้พลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์เพื่อลดความชื้น ในวงจรที่คุ้มค่า ใช้พลังงานต่ำ และทำซ้ำอย่างต่อเนื่อง^{[ 4 ]}ระบบเซลล์แสงอาทิตย์สามารถให้พลังงานแก่พัดลมหมุนเวียนอากาศที่ใช้พลังงานต่ำ และมอเตอร์เพื่อหมุนแผ่นดิสก์ขนาดใหญ่ที่เต็มไปด้วยสารดูดความชื้นอย่างช้าๆ

ระบบ ระบายอากาศแบบกู้คืนพลังงานช่วยให้สามารถระบายอากาศในบ้านได้อย่างมีประสิทธิภาพพร้อมทั้งลดการสูญเสียพลังงานให้น้อยที่สุด อากาศจะถูกส่งผ่าน " ล้อเอนทาลปี " (มักใช้ซิลิกาเจล) เพื่อลดต้นทุนในการทำความร้อนอากาศที่ระบายออกในช่วงฤดูหนาว โดยการถ่ายเทความร้อนจากอากาศภายในที่อุ่นซึ่งถูกระบายออกไปยังอากาศที่สดใหม่ (แต่เย็น) ที่ส่งเข้ามา ในช่วงฤดูร้อน อากาศภายในจะทำให้อากาศที่ส่งเข้ามาซึ่งอุ่นกว่าเย็นลง เพื่อลดต้นทุนในการทำความเย็นของระบบระบายอากาศ^{[ 5 ]} ระบบระบายอากาศแบบพัดลมและมอเตอร์ที่ใช้พลังงานต่ำนี้สามารถใช้พลังงานจาก เซลล์ แสงอาทิตย์ ได้อย่างคุ้มค่า โดยมีการระบายอากาศแบบ การพาความร้อนตามธรรมชาติที่เพิ่มขึ้นผ่านปล่องไฟพลังงานแสงอาทิตย์ - การไหลของอากาศที่เข้ามาด้านล่างจะเป็นการพาความร้อนแบบบังคับ ( การพาความร้อน )

สารดูดความชื้นเช่นแคลเซียมคลอไรด์สามารถผสมกับน้ำเพื่อสร้างน้ำตกหมุนเวียนที่ช่วยลดความชื้นในห้องโดยใช้พลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์เพื่อสร้างของเหลวขึ้นใหม่ และใช้ปั๊มน้ำอัตราต่ำที่ขับเคลื่อนด้วย PV เพื่อหมุนเวียนของเหลว^{[ 6 ]}

การทำความเย็นด้วยพลังงานแสงอาทิตย์แบบแอคทีฟ โดยที่ตัวเก็บรวบรวมความร้อนจากแสงอาทิตย์จะให้พลังงานป้อนเข้าสู่ระบบทำความเย็นด้วยสารดูดความชื้น มีระบบเชิงพาณิชย์หลายระบบที่เป่าอากาศผ่านตัวกลางที่ชุบด้วยสารดูดความชื้นสำหรับทั้งรอบการลดความชื้นและรอบการสร้างใหม่ ความร้อนจากแสงอาทิตย์เป็นวิธีหนึ่งที่ใช้ในการขับเคลื่อนรอบการสร้างใหม่ ในทางทฤษฎี สามารถใช้หอบรรจุเพื่อสร้างการไหลแบบสวนทางของอากาศและสารดูดความชื้นเหลวได้ แต่โดยปกติแล้วจะไม่นำมาใช้ในเครื่องจักรที่มีจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ การอุ่นอากาศล่วงหน้าแสดงให้เห็นว่าช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการสร้างสารดูดความชื้นใหม่ได้อย่างมาก คอลัมน์บรรจุให้ผลลัพธ์ที่ดีในฐานะเครื่องลดความชื้น/เครื่องสร้างใหม่ หากสามารถลดแรงดันตกคร่อมได้โดยใช้การบรรจุที่เหมาะสม^{[ 7 ]}

ในระบบทำความเย็นแบบนี้ พลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ไม่ได้ถูกนำมาใช้โดยตรงเพื่อสร้างสภาพแวดล้อมที่เย็นหรือขับเคลื่อนกระบวนการทำความเย็นโดยตรงใดๆ แต่การออกแบบอาคารพลังงานแสงอาทิตย์มุ่งเน้นไปที่การชะลออัตราการถ่ายเทความร้อน เข้าสู่อาคารในฤดูร้อน และปรับปรุงการระบายความร้อนที่ไม่ต้องการออก ไปซึ่งเกี่ยวข้องกับการทำความเข้าใจกลไกการถ่ายเทความร้อน อย่างดี ได้แก่การนำความร้อนการถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนและการแผ่รังสีความร้อนโดยเฉพาะอย่างยิ่งจากดวงอาทิตย์

ตัวอย่างเช่น สัญญาณของการออกแบบทางความร้อนที่ไม่ดีคือห้องใต้หลังคาที่ร้อนกว่าอุณหภูมิสูงสุดของอากาศภายนอกในฤดูร้อน ซึ่งสามารถลดหรือขจัดปัญหานี้ได้อย่างมากด้วยหลังคาเย็นหรือหลังคาเขียวซึ่งสามารถลดอุณหภูมิพื้นผิวหลังคาได้ถึง 70 องศาฟาเรนไฮต์ (40 องศาเซลเซียส) ในฤดูร้อนแผ่นกันรังสีและช่องว่างอากาศใต้หลังคาจะช่วยป้องกันรังสีที่ส่องลงมาจากวัสดุหุ้มหลังคาที่ได้รับความร้อนจากแสงแดดได้ประมาณ 97%

การระบายความร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟนั้นทำได้ง่ายกว่ามากในอาคารสร้างใหม่เมื่อเทียบกับการปรับปรุงอาคารที่มีอยู่แล้ว การระบายความร้อนด้วยพลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟนั้นมีรายละเอียดด้านการออกแบบมากมาย และเป็นองค์ประกอบหลักในการออกแบบอาคารประหยัดพลังงานในสภาพอากาศร้อน

ระบบปรับอากาศแบบวงปิดมักใช้วัสดุดูดซับน้ำดังต่อไปนี้:

• แอมโมเนีย
• ลิเธียมโบรไมด์
• ลิเธียมคลอไรด์
• ซิลิกาเจล
• ซีโอไลต์

ทางเลือกอื่นนอกเหนือจากระบบที่ใช้น้ำคือการใช้เมทานอลร่วมกับถ่านกัมมันต์^{[ 8 ]}

การทำความเย็นด้วยพลังงานแสงอาทิตย์แบบแอคทีฟใช้ตัวเก็บรวบรวมความร้อนจากแสงอาทิตย์เพื่อส่งพลังงานแสงอาทิตย์ไปยังเครื่องทำความเย็นที่ขับเคลื่อนด้วยความร้อน (โดยปกติจะเป็นเครื่องทำความเย็นแบบดูดซับหรือแบบดูดกลืน) ^{[ 9 ]}พลังงานแสงอาทิตย์จะให้ความร้อนแก่ของเหลวซึ่งให้ความร้อนแก่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าของเครื่องทำความเย็นแบบดูดซับและหมุนเวียนกลับไปยังตัวเก็บรวบรวม ความร้อนที่ส่งไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะขับเคลื่อนวงจรทำความเย็นที่ผลิตน้ำเย็น น้ำเย็นที่ผลิตได้จะนำไปใช้ในการทำความเย็นเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมขนาดใหญ่

พลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์สามารถนำมาใช้ในการทำความเย็นได้อย่างมีประสิทธิภาพในฤดูร้อน และยังใช้ในการทำความร้อนน้ำร้อนสำหรับใช้ในครัวเรือนและอาคารในฤดูหนาวได้อีกด้วย วงจรการทำความเย็นแบบดูดซับแบบวนซ้ำเดี่ยว คู่ หรือสามรอบถูกนำมาใช้ในการออกแบบระบบทำความเย็นด้วยพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่แตกต่างกัน ยิ่งมีวงจรมากเท่าไหร่ ประสิทธิภาพก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น เครื่องทำความเย็นแบบดูดซับทำงานโดยมีเสียงรบกวนและการสั่นสะเทือนน้อยกว่าเครื่องทำความเย็นแบบใช้คอมเพรสเซอร์ แต่ต้นทุนการลงทุนค่อนข้างสูง^{[ 10 ]}

เครื่องทำความเย็นแบบดูดซับที่มีประสิทธิภาพสูงโดยทั่วไปต้องการน้ำที่มีอุณหภูมิอย่างน้อย 190 °F (88 °C) แผงรับพลังงานแสงอาทิตย์ แบบแผ่นเรียบราคาถูกทั่วไป ผลิตน้ำที่มีอุณหภูมิเพียงประมาณ 160 °F (71 °C) เท่านั้น จึงจำเป็นต้องใช้แผงรับพลังงานแสงอาทิตย์แบบแผ่นเรียบอุณหภูมิสูง แบบรวมแสง (CSP) หรือแบบท่อสุญญากาศ เพื่อผลิตของเหลวถ่ายเทความร้อนที่มีอุณหภูมิสูงตามที่ต้องการ ในการติดตั้งขนาดใหญ่ มีโครงการหลายโครงการที่ประสบความสำเร็จทั้งในด้านเทคนิคและเศรษฐกิจทั่วโลก ตัวอย่างเช่น ที่สำนักงานใหญ่ของCaixa Geral de Depósitosในลิสบอน ซึ่งมีแผงรับพลังงานแสงอาทิตย์ขนาด 1,579 ตารางเมตร (17,000 ตารางฟุต) และกำลังการทำความเย็น 545 กิโลวัตต์ หรือที่หมู่บ้านนักกีฬาเรือใบโอลิมปิกในชิงเต่า ประเทศจีน ในปี 2011 โรงงานที่มีกำลังการทำความเย็นสูงสุดที่United World College แห่งใหม่ในสิงคโปร์ จะเริ่มดำเนินการ (1500 กิโลวัตต์)

โครงการเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าแผงรับแสงอาทิตย์แบบแผ่นเรียบที่พัฒนาขึ้นเป็นพิเศษสำหรับอุณหภูมิที่สูงกว่า 200 °F (93 °C) (โดยมีกระจกสองชั้น ฉนวนด้านหลังที่เพิ่มขึ้น ฯลฯ) สามารถใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพและคุ้มค่า^{[ 11 ]}ในกรณีที่น้ำสามารถถูกทำให้ร้อนได้สูงกว่า 190 °F (88 °C) ก็สามารถเก็บและนำมาใช้ได้เมื่อไม่มีแสงแดด

ศูนย์สิ่งแวดล้อม Audubon ที่Ernest E. Debs Regional Parkในลอสแอนเจลิส มีตัวอย่างการติดตั้งเครื่องปรับอากาศพลังงานแสงอาทิตย์^{[ 12 ] [ 13 ]}ซึ่งล้มเหลวในเวลาไม่นานหลังจากเริ่มใช้งานและไม่ได้รับการบำรุงรักษาอีกต่อไป บริษัท Southern California Gas Co. (The Gas Company) กำลังทดสอบความเป็นไปได้ของระบบทำความเย็นด้วยพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์ที่ศูนย์ทรัพยากรพลังงาน (ERC) ในเมืองดาวนีย์ รัฐแคลิฟอร์เนียแผงรับแสงอาทิตย์จากSopogyและ Cogenra ถูกติดตั้งบนดาดฟ้าของ ERC และผลิตความเย็นสำหรับระบบปรับอากาศของอาคาร^{[ 14 ]}เมือง Masdarในสหรัฐอาหรับเอมิเรตส์กำลังทดสอบโรงงานทำความเย็นแบบดูดซับสองขั้นตอนโดยใช้แผงรับแสงอาทิตย์แบบรางพาราโบลา ของ Sopogy ^{[ 15 ]}แผง Fresnel ของ Mirroxx และแผงพลังงานความร้อนจากแสงอาทิตย์แบบสุญญากาศสูงของ TVP Solar ^{[ 16 ]}

ศูนย์คัดแยกสินค้า FedEx Groundในเมืองเดเวนพอร์ต รัฐฟลอริดาใช้ระบบปรับอากาศพลังงานแสงอาทิตย์เพื่อส่งอากาศเย็นเข้าไปในรถพ่วงบรรทุกสินค้าที่จอดอยู่ที่ประตูขนถ่ายสินค้า^{[ 17 ]}

เป็นเวลากว่า 150 ปีแล้วที่เครื่องทำความเย็นแบบดูดซับถูกนำมาใช้ในการผลิตน้ำแข็ง (ก่อนที่จะมีการประดิษฐ์หลอดไฟไฟฟ้า) ^{[ 18 ]}น้ำแข็งนี้สามารถเก็บไว้และใช้เป็น "แบตเตอรี่น้ำแข็ง" สำหรับทำความเย็นเมื่อไม่มีแสงแดด เช่นเดียวกับที่ใช้ในโรงแรม New Otani Tokyoในประเทศญี่ปุ่นเมื่อ ปี 1995 ^{[ 19 ]}มีแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่เผยแพร่สู่สาธารณะสำหรับการคำนวณประสิทธิภาพการจัดเก็บพลังงานความร้อนโดยใช้น้ำแข็ง^{[ 20 ]}

เครื่องทำน้ำแข็งพลังงานแสงอาทิตย์ ISAAC เป็นวงจรการดูดซับแอมโมเนีย-น้ำด้วยพลังงานแสงอาทิตย์แบบไม่ต่อเนื่อง ISAAC ใช้ตัวเก็บรวบรวมพลังงานแสงอาทิตย์แบบรางโค้งพาราโบลา ที่มีการออกแบบที่กะทัดรัดและมีประสิทธิภาพเพื่อผลิตน้ำแข็งโดยไม่ต้องใช้เชื้อเพลิงหรือไฟฟ้า และไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่^{[ 21 ]}

เหตุผลหลักในการใช้ตัวเก็บรวบรวมแบบรวมแสงในระบบทำความเย็นพลังงานแสงอาทิตย์ ได้แก่ การปรับอากาศที่มีประสิทธิภาพสูงโดยการเชื่อมต่อกับเครื่องทำความเย็นแบบสอง/สามผล และการทำความเย็นพลังงานแสงอาทิตย์ที่ให้บริการผู้ใช้ปลายทางในภาคอุตสาหกรรม ซึ่งอาจรวมกับความร้อนและไอน้ำในกระบวนการ^{[ 22 ]}

ในส่วนของการใช้งานในภาคอุตสาหกรรม การศึกษาหลายชิ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาได้เน้นย้ำว่ามีศักยภาพสูงในการทำความเย็น (อุณหภูมิต่ำกว่า 0 °C) ในพื้นที่ต่างๆ ทั่วโลก (เช่น ทะเลเมดิเตอร์เรเนียน^{[ 23 ]}อเมริกากลาง^{[ 24 ]} ) อย่างไรก็ตาม สามารถทำได้โดยใช้เครื่องทำความเย็นแบบดูดซับแอมโมเนีย/น้ำ ซึ่งต้องใช้ความร้อนสูงที่ตัวสร้างความร้อน ในช่วง (120 ÷ 180 °C) ซึ่งสามารถทำได้โดยใช้แผงรับแสงอาทิตย์แบบรวมแสงเท่านั้น ยิ่งไปกว่านั้น การใช้งานในภาคอุตสาหกรรมหลายอย่างต้องการทั้งการทำความเย็นและไอน้ำสำหรับกระบวนการต่างๆ และแผงรับแสงอาทิตย์แบบรวมแสงก็มีข้อดีอย่างมากในแง่ที่ว่าการใช้งานจะมีประสิทธิภาพสูงสุด

เป้าหมายของอาคารพลังงานศูนย์ได้แก่ เทคโนโลยี การก่อสร้างที่ยั่งยืนและ เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งสามารถลดหรือขจัดค่าใช้จ่ายด้านพลังงานสุทธิรายปีได้อย่างมีนัยสำคัญ ความสำเร็จสูงสุดคืออาคารอิสระที่พึ่งพาตนเองได้ อย่างสมบูรณ์ โดยไม่ต้องเชื่อมต่อกับบริษัทสาธารณูปโภค ในสภาพอากาศร้อนที่มีความต้องการการทำความเย็นสูงระบบปรับอากาศพลังงานแสงอาทิตย์ที่ล้ำสมัยจะเป็นปัจจัยสำคัญต่อความสำเร็จมาก ยิ่งขึ้น

• บ้านประหยัดพลังงาน
• การออกแบบอาคารพลังงานแสงอาทิตย์แบบพาสซีฟ
• ตู้เย็นพลังงานแสงอาทิตย์

วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับ การระบายความร้อน ด้วยพลังงานแสงอาทิตย์

• การทำความเย็นด้วยความร้อนจากแสงอาทิตย์: ความสนใจที่เพิ่มขึ้นในเครื่องปรับอากาศพลังงานแสงอาทิตย์(เก็บถาวรเมื่อวันที่ 7 เมษายน 2553 ที่Wayback Machine )