探索制冷空調(diào)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展方向

摘要：當(dāng)今社會，可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的提出深入人心，我國的空調(diào)企業(yè)也要積極響應(yīng)國家的號召，朝著可持續(xù)發(fā)展的方向，在制冷空調(diào)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用方面降低能源消耗。本文先是分析了制冷空調(diào)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，然后從幾個方面講解了制冷空調(diào)節(jié)能技術(shù)的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：制冷空調(diào)；節(jié)能技術(shù)應(yīng)用；發(fā)展方向

目前我國能源形勢非常嚴(yán)峻，能源消耗帶來的環(huán)境污染也是需要解決的問題。而空調(diào)制冷在建筑能源的消耗中占據(jù)了重要的部分，制冷空調(diào)的關(guān)鍵節(jié)能減排技術(shù)是一項重要工作，它的設(shè)計情況對能源的消耗起到重大作用。下面先講一講制冷空調(diào)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀。

一、制冷空調(diào)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

1．在冰蓄冷空調(diào)上的應(yīng)用

由于人們對生活和生產(chǎn)的需求，使空調(diào)耗電量大大增加，冰蓄冷技術(shù)的開發(fā)對空調(diào)在節(jié)能減排方面起來很多的幫助，冰蓄冷空調(diào)通過人們非高峰期用電，保持制冷機(jī)最小的耗能狀態(tài)，將制冷空調(diào)部分釋放的冷量去滿足空調(diào)冷負(fù)荷需求，即用融冰釋放的冷量來維持空調(diào)的冷負(fù)荷。把存冰的容器當(dāng)成制冷空調(diào)的蓄冷設(shè)備，這樣一來，提高了制冷空調(diào)的系統(tǒng)穩(wěn)定性，也提高了制冷空調(diào)的經(jīng)濟(jì)效率。

2．在多部門制冷空調(diào)節(jié)能上的應(yīng)用

以前我國的制冷空調(diào)技術(shù)主要用于保持食品和調(diào)節(jié)空氣質(zhì)量，現(xiàn)在隨著科技的不斷進(jìn)步，人們生活條件的不斷改善，我國的制冷空調(diào)在節(jié)能技術(shù)上也用于與人們生活息息相關(guān)的各個部門。比如，工業(yè)生產(chǎn)部門、農(nóng)牧業(yè)部門、建筑工業(yè)部門、輕工業(yè)部門、微電子部門、文化教育部門、衛(wèi)星通信部門以及醫(yī)藥衛(wèi)生部門等等，它們都使用了制冷空調(diào)的節(jié)能技術(shù)。比如，對于產(chǎn)品的性能使用，可以需要在低溫下使用的電子裝置、金屬材料、高寒區(qū)用車、儀表設(shè)備等，通過空調(diào)節(jié)能技術(shù)的使用，可以在低溫節(jié)能的基礎(chǔ)上檢查它們的工作性能。醫(yī)藥衛(wèi)生方面，通過制冷空調(diào)節(jié)能的冰蓄冷技術(shù)，使真空干燥生物藥品、血漿以及疫苗可以在節(jié)能減排的基礎(chǔ)上進(jìn)行保存。

3．在變頻空調(diào)節(jié)能上的應(yīng)用

變頻空調(diào)所指的是在普通空調(diào)基礎(chǔ)之上運用了變頻專用的壓縮機(jī)，并增加了變頻的控制系統(tǒng)，其它結(jié)構(gòu)及制冷原理與普通空調(diào)是一樣的，變頻空調(diào)主機(jī)為自動無級變速，能夠依據(jù)房間情況進(jìn)行自動提供所需冷熱量，如果室內(nèi)的溫度達(dá)到了一定期望值，空調(diào)的主機(jī)就能夠保持這一溫度恒定運轉(zhuǎn)，并實現(xiàn)不停機(jī)的運轉(zhuǎn)，以保證室內(nèi)環(huán)境溫度穩(wěn)定。變頻空調(diào)概念是相對于定頻空調(diào)所產(chǎn)生的，我國電網(wǎng)電壓為220V、50Hz，當(dāng)空調(diào)在這樣條件下進(jìn)行工作時，就稱為定頻空調(diào)，這種空調(diào)的供電頻率是不能改變的，其壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速大體也是不變的，僅能依靠開亭壓縮機(jī)進(jìn)行室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)，在這種一停一開間很容造成室內(nèi)溫度的忽熱忽冷，且消耗的電能是比較多；而變頻空調(diào)的變頻器能夠?qū)嚎s機(jī)的供電頻率進(jìn)行改變，從而調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，通過壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速快慢來控制室內(nèi)的溫度，當(dāng)室溫波動比較的時候，電能的消耗就會小，舒適度也就大大提高了，變頻空調(diào)依據(jù)環(huán)境溫度來自動制冷、制熱及除濕運轉(zhuǎn)的方式，能夠讓室內(nèi)的溫度在短時間之內(nèi)達(dá)到所需溫度，且在低能耗及低轉(zhuǎn)速的狀態(tài)下進(jìn)行較小溫差波動，從而快速實現(xiàn)了節(jié)能、快速及舒適控溫的效果。當(dāng)蒸發(fā)溫度上升1℃或者冷凝溫度下降1℃的時候，可逆制冷機(jī)制冷系數(shù)就會增加2%-2.5%，由于電機(jī)效率、功率及熱力完善度等情況，空調(diào)能效僅會增加1%-1.5%之間，這就使得變頻技術(shù)制冷空調(diào)比普通制冷空調(diào)在理論上要節(jié)省能量為10%-15%左右。

二、制冷空調(diào)節(jié)能技術(shù)的發(fā)展方向

1．太陽能技術(shù)的使用

太陽能空調(diào)的實現(xiàn)有兩種方式，一是利用光熱轉(zhuǎn)換，通過熱能制冷；二是領(lǐng)用光電轉(zhuǎn)換，通過電力制冷。現(xiàn)在國際上比較青睞利用光熱轉(zhuǎn)換的技術(shù)來設(shè)計太陽能空調(diào)。太陽能空調(diào)對可再生資源的利用有著重要的意義。現(xiàn)在在制冷空調(diào)方面，通過太陽能光熱發(fā)電帶動空調(diào)的制冷系統(tǒng)技術(shù)還沒有完善，一是太陽能光熱技術(shù)投入成本過高。二是太陽能的利用率不高。直接利用太陽能光熱帶動制冷空調(diào)的制冷系統(tǒng)技術(shù)，雖然制冷空調(diào)在性能上比不上傳統(tǒng)的機(jī)械式驅(qū)動制冷空調(diào)，但投入成本較低、利用能源率較高，被人們廣泛使用。太陽能作為一種取之不盡用之不竭的綠色能源，由于它的能量密度低、能量供應(yīng)的隨機(jī)性，導(dǎo)致了太陽能技術(shù)發(fā)展的困難。太陽能制冷應(yīng)用需要提高系統(tǒng)的性能系數(shù)、自動化程度。太陽能制冷系統(tǒng)也可以結(jié)合其他的高效能源，組成多能源制冷空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)。

2．高效節(jié)能設(shè)備的開發(fā)

制冷壓縮機(jī)是空調(diào)制冷系統(tǒng)的心臟，沒有節(jié)能減排制冷壓縮機(jī)的使用，空調(diào)的制冷系統(tǒng)就做不到高效節(jié)能的功能。壓縮機(jī)電機(jī)在很大程度上影響著制冷空調(diào)能量的消耗程度。在制冷空調(diào)器中，壓縮機(jī)電機(jī)的能量消耗是很大的，它的額定功率能夠占到空調(diào)總功率的90%，電機(jī)效率僅和電機(jī)功率大小有密切關(guān)系，而電流熱損失并不會隨著電機(jī)功率成比例上升，因此，大功率電機(jī)要比小供電機(jī)功率效率要高些，而同等功率單相交流要比三相交流電機(jī)的效率要低些。對于制冷式空調(diào)的壓縮機(jī)形式可以有多種，例如離心式壓縮機(jī)的使用，它具有不同的制冷劑葉輪，以后可以在誘導(dǎo)流場控制氣動方面以及穩(wěn)定度的提高方面進(jìn)行研究。對于漩渦式的壓縮機(jī)制冷設(shè)備，可以在中間補(bǔ)氣方面做出研究。

3．熱泵技術(shù)

熱泵技術(shù)有水源的熱泵技術(shù)和土壤源的熱泵技術(shù)。作于一種環(huán)保節(jié)能、高效無污染的綠色空調(diào)，熱泵技術(shù)可以實現(xiàn)冬季產(chǎn)熱、夏季制冷的功能。對于熱泵體系的整體設(shè)計很簡單，節(jié)能效果很明顯。熱泵技術(shù)發(fā)展迅速，人們廣泛的采用。投資熱泵技術(shù)的費用比投資傳統(tǒng)空調(diào)的費用低，在運行中的費用也低于傳統(tǒng)空調(diào)。在建設(shè)熱泵技術(shù)工程時，根據(jù)參照經(jīng)濟(jì)技術(shù)層面，在制冷效果方面、運行費用方面、投資費用方面、節(jié)能效果方面進(jìn)行詳細(xì)的分析論證，得出合理的、科學(xué)的方案，然后進(jìn)行熱泵技術(shù)工程建設(shè)。

4．人工智能方面

人工智能是現(xiàn)代科技的一個重要特征，現(xiàn)在階段人工智能應(yīng)用于負(fù)荷預(yù)測工作、智能控制工作以及故障檢測工作上。它填補(bǔ)了傳統(tǒng)仿真技術(shù)的缺點部分，將傳統(tǒng)仿真和人工智能結(jié)合，形成的智能化仿真是今后制冷空調(diào)仿真技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)。這兩者之間取長補(bǔ)短，人工智能為制冷空調(diào)的高效控制奠定了理論基礎(chǔ)。通過計算機(jī)控制制冷系統(tǒng)，保證系統(tǒng)的冷量傳送，在安全可靠的前提下運行制冷系統(tǒng)。還可以在系統(tǒng)的控制過程增加自適應(yīng)控制，提高系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性能，使系統(tǒng)具有較高的能效比。

總結(jié)：

隨著社會科技的不斷發(fā)展，以及人們生活質(zhì)量的提高，制冷空調(diào)被廣泛的應(yīng)用。相比于西方發(fā)達(dá)國家，我國的制冷空調(diào)在節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用方面還處于起步階段，一些經(jīng)驗積累的還不夠充分。我們還需要在制冷空調(diào)節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用方面進(jìn)行開發(fā)研究，同時整頓市場資源，爭取利用自己的技術(shù)創(chuàng)建出優(yōu)質(zhì)的制冷空調(diào)品牌，使中國成為制冷空調(diào)行業(yè)的制造強(qiáng)國。

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