制冷空調節能應用新技術

李利國

引言：經濟建設的快速發展必然會出現能源的供應緊缺的現象，能源是關系到我國社會穩定、經濟發展與國家安全的重要問題。人們的生活水平隨著經濟的發展不斷提高，對生活環境的質量也有了更高的要求，空調系統在人們生活中的廣泛應用使得能源消耗不斷的提高。根據統計，空調能耗占據整個建筑能耗的百分之三十至六十，所以空調節能技術的研究和探討是非常有必要的，此外，空調的含氟制冷劑對臭氧層會造成影響，高能耗、低效率的空調系統會排放更多的二氧化碳導致全球氣候變暖，引起溫室效應，因此空調節能技術的研究與應用是可持續發展的必然要求。

一、變頻技術的應用

現在，變頻技術在空調壓縮機內的使用是重要的節能方法之一。傳統空調主要是以停止壓縮機工作來實現對室內溫度的調節，這就需要額外的能量來支持壓縮機由靜止到轉動所需要的動能，而且頻繁開關壓縮機會造成壓縮機內部件的磨損。與傳統空調進行比較，變頻技術在壓縮機內的使用使得壓縮機的轉速可以由變頻器來進行調節，可以根據室內溫度隨時對制冷劑的流量進行調節，改變制冷劑或制熱劑的供給。一般情況下，空調以較大的制冷或制熱功率迅速對溫度調節至設置的溫度，然后對壓縮機進行變頻，調節至低能耗、低轉速運行狀態，保證室內溫度在較小的范圍內波動，這樣使得室內的舒適度提高，也節省了頻繁開關機耗費的能量，節能效果提高了百分之二十。變頻技術主要在于其控制方面，主要的技術實現包括以下幾個方面：

（1）全數字直流變頻。該變頻技術主要是把交流電首先轉換為直流電，然后根據室內的溫度進行變頻調節，全數字直流變頻主要采用脈沖幅度調制和脈沖寬度調制數字符合變頻的控制。

（2）超寬變頻。主要是利用微電腦控制技術，對環境溫度快速的進行測量然后做出判斷，實現恒定溫度的維持，達到節能的效果。

（3）模糊控制技術。該技術是在模糊控制技術的基礎上，對室內人群活動的情況及室內溫度的變化進行感知，以此作為辨別變頻的控制要素，從而實現節能效果。

該技術現在子啊空調系統中應用最為廣泛，是先進的和有效的節能技術，必然會得到推廣和使用。然而，對變頻壓縮機的制造與設計都有著較高的要求，既要滿足潤滑油供給和低轉速時的震動問題，又要解決在高轉速時的磨損、摩擦和軸承負荷問題。

二、太陽能制冷空調

隨著清潔能源的開發與使用，對太陽能的開發研究成為現階段研究的重要。太陽能具有取之不盡、用之不竭的特點，其優點在于清潔按去哪、不需要開采和運輸，因此成為了近些年來研究的重點。在空調行業中，太陽能既可以用來供暖，也可以用來制冷。在制冷方面，主要是將太陽能進行光熱轉化，用熱能來驅動制冷，或者是進行光電轉化，以電能來制冷，二者相比之下，后者的制冷效率相對較低，因此主要研究方向為將太陽能轉化為熱能，然后以熱驅動制冷。太陽能集熱器主要分為兩種，真空管集熱器和平板集熱器，現階段主要研究的太陽能制冷技術包括一下幾個方面：

（1）太陽能吸附式制冷。與傳統的太陽能吸收式制冷相對應，太陽能也可以進行吸附式制冷。該制冷系統比較適用于家庭小環境下的制冷系統，熱源驅動只需要65℃以上即可，每天運行的時間較長，且沒有污染，從而達到節約能源的效果。

（2）太陽能吸收式制冷。該技術屬于傳統的一熱制冷技術，但是在此基礎上對制冷材料進行了發展，使得該技術更加的成熟。現在，單級溴化鋰吸收式系統要求90℃以上的熱源溫度，因此要求太陽能集熱裝置要好，如果采用兩級系統，那么需要的熱源溫度即可降低，但是效率同樣也會降低。因此該系統只能在太陽能資源豐富的地區使用，才能對節能產生重要的作用。

此外，可以利用太陽能驅動吸附硅膠轉輪，這樣就可以實現轉輪除濕空調。該系統還可以與傳統的空調進行結合，組成除濕空調系統，滿足降溫和除濕的作用，在濕度大、通風差的室內較為實用，其節能效率可以達到百分之三十。如果能對其工作中實現小型化、緊湊化、高效化和持續化，那么該系統在制冷方面的應用前景較為廣闊，因此這也是目前研究的主要方向。

三、蓄能技術

一般情況下，空調制冷負荷占據高峰時整個電力負荷的百分之四十，這與高峰用電時的供需關系產生矛盾，因此采用蓄冷空調系統是環節負荷峰谷差的有效方法之一。以往的蓄冷技術主要分為冰蓄冷和水蓄冷兩種，水作為最簡單的蓄冷材料，在研究中是時間最長的，水蓄冷技術的優勢在于簡單、安全，但是其蓄冷的密度低，傳輸過程中消耗的能耗較大。而冰蓄冷也是最為常用的蓄冷方式，利用冰的消融來達到冷量的釋放，比水蓄冷的密度大數倍，同時蓄冷槽體積小，供冷穩定且持續性好，但是冰蓄冷在制冷的時候蒸發溫度低，制冷機組的能耗增大、性能下降，制冰設備復雜，其維護的費用也較高。因此需要研究其他材料下的蓄冷技術，本文主要對以下幾種技術進行介紹：

（1）冰漿蓄冷。該技術首先需要利用制冰法制取一定濃度的冰水混合物，濃度的控制范圍為保證其流動能力，這種冰漿可以作為蓄冷的材料，進行冷涼輸送，這種介質的冷涼輸送可以達到冷凍并的五倍左右，所以在相同冷涼輸送的時候，需要消耗的泵功率降低，其不足之處在于制作過程復雜，需要一定的機械功消耗。

（2）共晶鹽蓄冷。該技術最早由日本某公司研究室研制出，主要適合于空調系統的蓄冷，去主要原材料選用十水硫酸鈉作為主要成分，然后添加一定比例的添加劑后，溫度相變8—10℃，所以在常用的空調制冷機組中非常實用，該蓄冷技術的蓄冷密度約為水蓄冷的三到四倍，其不足之處在于材質容易老化，蓄冷能力就會下降。

（3）水合物漿體材料。部分銨鹽溶液在一般壓力下酒可以生成與冰漿類似的漿體，而其生成的裝置又比冰漿生成的裝置簡單。在四丁基溴化銨水合物漿體作為空調用蓄冷和冷量輸送介質中普遍采用，其相變溫度可以達到0～12℃，蓄冷密度約為冷凍水的2-4倍，易于調節，應用前景較為廣闊。

（4）水/油蓄冷材料。在該類蓄冷系統中，水是作為傳熱的流體，油作為相變的蓄冷介質，利用水與油的密度差將其分開，進行流體調配，達到蓄冷的效果。空調系統中一般采用的油材料為十四烷，其融點為5.8℃。

四、結束語

空調行業在我國的發展僅僅只有十幾年時間，但是其發展的速度比較快，與發達國家相比，技術還是存在一定的差距，主要表現在對能源的利用率不高、降低能耗方面的貢獻還不夠。因此我國的空調能耗系統的發展還有很大的空間，在對節能系統進行研究的同時，也要加強維護與管理，在國家政策方針的建議和指導下，從我國的實際情況出發，利用各種節能技術，研究適合我國發展的空調節能設備和新技術，從而對我國的民生經濟和環境保護作出一定的貢獻。

參考文獻

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[2]曉青湖北.節能減排新技術嶄露頭角 開辟汽車空調制冷新藍海（上）[N].電子報.

（作者單位：河北宏拓房地產開發有限公司）