制冷空调节能设计技术的发展

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　　【摘  要】文章从我国制冷空调行业的发展现状入手，分析了现代制冷空调技术的应用及发展，以期为我国制冷空调节能技术的发展提供一些参考意见。
　　【关键词】制冷空调;节能技术;制冷效率;太阳能节能
　　一、我国制冷空调行业的发展现状
　　目前，我国国产空调品牌虽在市场占有率方面逐渐扩大但是在制冷空调的综合能力上仍处在较低的位置，没有自己独特的节能技术，多是应用国外的高新技术。我国制冷行业“十五”规划目标不仅全面实现而且增长率比较高，远高于预期的目标，这说明了全行业具有较强的发展实力，形成了一些新的经济增长点，制冷设备的应用领域有了明显的扩大，开拓了新的应用领域，扩大了市场，产品的技术含种规格能基本满足国内市场的需求，量得到明显提升。
　　我国制冷行业在改革开放后的高速发展，到20世纪末已成为制冷设备生产大国，产品除满足国内市场需求之外，还批量出口世界各地。家用、工商用制冷空调设备的工业总产值合计约2250亿元，占世界制冷空调设备制造业总产值的15%以上，无论是家用还是工商用制冷设备的产量连续多年为世界第一。
　　二、影响空调制冷能耗的主要因素
　　1、温差。一般情况下蒸发器内制冷剂蒸发的温度必须低于空气温度，才能将机房中的热能转给制冷剂，压缩机再将挥发成气体状态的制冷剂吸走，促使蒸发器的压力保持平衡状态，整个过程中由于温度会升高，所以空调的制冷效果也受到直接影响。制冷工作时的能耗、空调的投资成本来决定实际温差的大小。
　　2.膨胀阀开启度。要对膨胀阀的过热度进行定期检测，参照相关说明书对其开启度进行调整，使其过热度保持在5℃～8℃的范围内。
　　3、一般情况下风冷式冷凝器比较常用，其结构包括多组盘管，且为增加空气面的热传面积，盘管外还添加肋片，并且风机转动加速空气流动，以保证空气面的传热效果。由于肋片间距相对较小，且空调运行时间长，冷凝器翅片上容易附着杂物，导致冷凝器热阻增加，从而影响其冷凝效果，增加电能消耗。
　　三、现代制冷空调节能设计技术的应用
　　1、太阳能节能技术的运用
　　太阳能是一种可再生能源，太阳能是取值不尽，用之不竭的以后总绿色能源，太阳每年向地球输送大量的76能量，每年有1×1018kwh的太阳能总量被地球所接受。同时，太阳能制冷空调系统的运用具有节能和环保两种特性。下面将简单介绍两种利用太阳能的制冷空调技术。
　　1.1 太阳能的吸收式制冷技术
　　主要是利用太阳能集热器吸收太阳的热量，然后利用集热器收集的热量用于空调的制冷作用。既是把制冷剂在一定的压力下进行蒸发吸热，之后再利用吸收剂把蒸发的的蒸汽吸收，通过这种溶液浓度的转换来获得冷能量的装置。
　　1.2 利用现代研制的
　　太阳能电池进行能量转换，可通过太阳能电池吸收蓄积的太阳光能转化为电能，再利用电能来驱动制冷装置进行空调制冷。
　　2、制冷空调中变频节能技术的运用
　　作为空调的核心部分，通过利用变频技术应用到空调的电动机中，来提高空调电动机的使用效率。同时电动机也是风柜、风机、冷冻等供能部件的核心。变频器是在保证空调运行尽可能节能的前提下，根据空调运行的实际的环境来调控电动机的实际运行参数。这样可以达到空调软启动代替原来的旧的启动模式，同时也减少了空调启动对于整个电网的冲击力，也提高了空调的制冷的温度和效率。
　　3、制冷空调中热回收技术的运用
　　根据空调的使用场合可以将空调的热回收技术分为排冷风、热分回收和冷凝热回收两个种类。前者主要是指在保证空调节能使用的前提下，通过减少降低制冷组部件的负荷，提高空调实际工作的效率;而热回收技术对于空调使用运行中产生的余热进行繼续使用循环，减少资源的浪费。而后者指的是将空调在实际使用运行中产生的多余的热能进行能量的转换，再循环使用，进而减少直接排放造成的资源浪费。
　　4、空调制冷技术中对于热电冷联技术的运用
　　此技术主要是利用天然气或其他能源作为燃气轮机的动力来提供能量的一种技术，丰要是通过冷热水机组吸收燃气轮机在运转时排除的热量产生冷冻水进行制冷作用的。然后从冷热水机组运作中排除了热量被除湿型空调所利用，主要是利用其中的除湿处理机排除了热量使溶液再生。把冷水机组和除湿处理机有效的结合利用来达到制冷空调节能的高效率。
　　5、空调制冷技术中对于蓄冷技术的运用
　　这种技术是指使空调在用电的使用低谷时期，提前进行能量的及时储备，使得用户在负载的高峰时段将之前储存的冷能量释放出来，并结合冷冻机的作用，使得民众在使用过程中可以正常制冷，而不受电能不稳定的控制，便利了用户的生活，也提高了空调的使用率。
　　6、空调制冷技术中对于热泵制冷节能技术的运用
　　现行的热泵技术根据他的能源来源可分为土壤源热泵技术和水源热泵技术。该技术的设计较为简单但性能优异，还具有高校节能和无污染的特性。热泵技术的发展很快，经过相关的研究指出热泵技术的投资费用和运行费用都比传统的中央空调费用低。
　　7、空调制冷技术中对于冷凝器自动在线清洗技术的应用
　　随着人们对长期保持机组系统高效运行工作，可达到机组节能10%～15%的认同，配套采用冷凝器自动在线清洗设备的应用在迅速提高。
　　四、制冷空调节能新技术的发展
　　1、热声制冷节能技术的发展和运用
　　热声制冷节能技术进入2l世纪以来晟新研制的一种空调节能制冷技术。此技术是运用了惰性气体或其混合物作为动力。在成本上与传统的制冷空调相比大大的降低。其结构简单不需要运动的部件，是此技术空调的寿命得到延长。
　　2、人工智能技术在空调节能制冷中的运用和发展
　　人工智能技术运用到空调制冷设计技术中是现代制冷节能技术发展的一个重要方向。它主要功能是对空调的制冷系统进行智能控制，对于空调的节能制冷装置进行检修。人工智能技术的发展能够使传统的仿真真冷系统中存在的不足得到改善，但还存在部分功能还只能沿用传统的仿真系统。结合人工智能制冷节能技术和传统的仿真系统两者系统中的优势，研制出具有两者优势的结合型空调节能制冷技术是未来发展的重要方向，最终达到利用计算机控制空调制冷系统，保证空调最大的制冷效率和空调的最大化节能效果。
　　3、极性活化分子技术在空调制冷节能技术中的发展运用
　　该技术把AR极化冷冻油添加剂、制冷剂和冷冻油三者结合运用在空调制冷装置中，以提高空调的节能和的制冷效率。节能效果能达到10%～25%。此技术中AR添加剂的节能特点主要是此添加剂具有极分子，这种分子携带有负电荷在金属表面具有较强的亲和力，能够在制冷系统机组的产生一种由单分子组成的薄膜层，使该机组的热传导效应大大的提高。此外，对于制冷系统机组表面的沉积物具有清除的作用，增强空调制冷节能的能效比。AR极化冷冻油添加剂能在机组各压缩机的摩擦副表面产生一个网状内层。使各机组的表面光滑、柔韧，减少了各机组金属表面的摩擦系数，进而节约电量的消耗和延长制冷机器的使用寿命。
　　结束语
　　面对人们空调制冷的追求，导致能源需要越来越大同日益严重的能源短缺之间的矛盾，从眼下来看可以通过开发变频控制技术实现空调制冷节能，从能源利用角度看可以通过利用天然气作为空调制冷的能源替代，但是从长远来看开发清洁、可再生的能源用于空调制冷应该成为主流，但是由于技术不成熟还需要技术进一步革新才能得到良好的推广应用。
　　参考文献：
　　[1]李军，朱冬生，赵朝晖.太阳能吸附式空调的研究与展望[J].流体机械，2011，32（7）：61-64.
　　[2]张万路.关于中央空调系统余热节能技改后测试评价指标的探讨[J].计量技术，2013，5（4）：15-17
　　（作者单位：连云港市建筑设计研究院有限责任公司）
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