制冷空調節能技術的應用及發展趨勢分析

珠海格力電器股份有限公司 王臣章

我國的制冷空調行業經過幾十年的發展已經積累了一定的經驗和技術，市場規模也在逐年擴大，但是在空調產品的性能方面還存在很大的進步空間。尤其是當前“能源緊缺”的市場環境下，如何將新節能技術應用到空調中是我國空調制造企業所面臨的一項重大問題。此外，制冷空調屬于一種高能耗設備，制冷空調中應用節能技術還能夠優化現有制造模式，提高企業的市場競爭力，減少不必要的能源浪費。因此，在制冷空調中應用新節能技術具有非常重要的意義。

一、制冷空調的能耗分析

在制冷空調的應用環境中存在如下幾個特點。首先是現在建筑中大量采用玻璃結構，這種結構導致窗墻面積比相對偏大，這就增大玻璃兩側的傳熱損失，減少了冷氣利用率，增大了空調制冷負荷。其次在制冷空調的商用過程中，技術人員為保證制冷效果，通常會將冷負荷取值設置的較大，導致空調制冷量大大超出當前環境需求量，這就容易造成能源的浪費。再次，在用戶使用空調進行制冷時，通常希望在最短時間內達到預設值，減少等待時間，這就不可避免地會提高空調能耗。其他方面還有空調的管理不科學，運行中沒有根據實際環境進行能耗調節等，都會造成能耗的浪費。

二、幾種新興的制冷空調節能技術

數據顯示暖通空調的能耗占建筑總能耗的比例超過80%。因此，提高能源的利用率，減少空調的能耗，相同的能源消耗條件下提供更多的制冷量成為當前制冷空調中應用節能技術的主要目的。此外，新能源的使用對空調節能也起到了非常重要的作用。

1.變頻技術。當前的節能技術應用中，最廣泛和最成熟的技術是變頻技術。該技術是在空調電動機中應用變頻器技術，提高點動力的應用效率。電動機是空調的核心部分之一。其是冷水機組、風柜、風機、冷凍和冷卻水泵、冷卻塔風機等的供能部件。變頻器可以通過傳感器等根據實際環境對電動機的轉速等參數進行調節，在滿足系統需求的基礎上節約電能。應用變頻器將電動機啟動模式變為軟啟動，還可以減少電機啟動時對電網的沖擊，提高溫度控制能力。

2.熱回收技術。熱回收技術根據應用場景進行分類可以分為冷凝熱回收和排風冷、熱回收兩類。前者主要是將空調使用中產生的熱能回收再利用，減少直接排放帶來的能源浪費；后者主要用于減少制冷機組的負荷，以實現節能。熱回收技術的本質是對空調運行中的余熱進行再利用。

3.熱電冷聯產技術。該技術是一種能源的綜合利用技術。將天然氣或者其他能源作為動力源為燃氣輪機提供能量。冷熱水機組機吸收燃氣輪機產生的熱能，生產冷凍水并用于制冷，冷熱水機組排出的熱量可以用于除濕型空調，該空調的除濕處理機為液體式吸收型，這樣機組的排熱可以用于溶液再生。這種技術不僅提高了低品位熱能的利用率，還能增大汽輪機組的負荷率，綜合提高機組的整體效率。

4.蓄冷技術。蓄冷技術是在用電低谷時間用電蓄冷，進行能量儲存，在用電高峰期間將蓄冷釋放，并與冷凍機共同供冷的技術。該技術可以提高電源、發電設備、輸電設備的利用率，在國際上已經得到了廣泛的應用。但是目前國內的制冷空調制造中，還沒有將該技術進行融合，這是由于我國的空調使用者和部分技術專家認為，該技術的應用需要較大的投資，能耗和損失也不容忽視，綜合性價比不明顯。

5.基于太陽能的制冷技術。由于太陽能具有綠色無污染和取之不盡用之不竭的特點，故應用太陽能進行制冷是當前和今后制冷空調應用的一個重要研究方向。該技術主要分為兩類，一類是結合太陽能的吸收式制冷技術，另一類是太陽能與半導體的制冷技術。

第一類技術是利用太陽能集熱器進行熱量收集，然后將吸收的熱量用于空調制冷。第二類技術是利用太陽能電池進行能量轉換，將光能轉換成電能，進而利用電能驅動半導體制冷裝置，實現制冷。這兩種制冷技術在面對能源緊缺和環境惡化方面具有很大的應用優勢，但是目前的應用性能和效果還不是很好。原因主要是受當前技術限制，基于太陽能的能量轉化技術的能源利用率相對較低，且投入成本相對較高。

6.熱聲制冷技術。熱聲制冷技術是一種新的制冷技術，其基本工作原理為，當聲波稠密時加入熱量，聲波稀疏時排出熱量，同時聲波得到加強；反之，聲波稠密時排出熱量，聲波稀疏時吸收熱量，同時聲波得到削弱。利用熱和聲音的轉換實現空調制冷。

該技術結構相對簡單，不需要使用貴重金屬作為制造材料，因此在成本控制上具有非常大的優勢。此外，該技術使用惰性氣體或者其他混合物替代氟等制冷劑，因此更加環保，還能減少溫室效應。

三、結論

隨著科學技術的進步和傳統能源向新能源的過渡，在空調中應用新的節能技術是必然的發展趨勢。對于制冷空調的節能，應該在整個空調系統和空調中某個具體部件兩個方面同時考慮。在節能技術的應用中，不僅需要考慮某一技術在節能中的應用，還應該分析不同技術的技術特征，綜合多種節能技術進行聯合應用。在節能能源的選擇上，除了傳統能源，還應該考慮新能源、替代能源、再生能源的使用，在節能的前提下盡可能減少對環境的污染。此外，未來的空調行業還應該從源頭上提高空調的性能系數和制冷效果，以真正實現節能。