可持續發展的暖通空調設計

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摘要：改革開放以來，我國社會經濟獲得了巨大的發展，人民的生活水平也得到了大幅度的提高，以空調為代表的一系列的家用電器開始走進了千家萬戶。而且，隨著科學技術的快速進步，家用空調的結構設計也發生的很大的變化。，本文對可持續發展環境下暖通空調的設計特征進行了闡述，總結了我國暖風空調設計中存在的局限性，并歸納出了解決方式。

關鍵詞：暖通空調；可持續發展；對策和建議

隨著社會發展水平的提高，電器多功能化已經成了時代發展的潮流。而暖通空調的開發和應用就是典型代表。但是，該型空調在目前的設計水平上在可持續發展中的優勢并不突出。因此，在未來的一段時期，暖通空調的設計應朝著滿足可持續發展的要求上靠攏。

1 可持續發展環境下暖通空調的設計特征

1.1 節能

從當前情況來看，我國每年安裝暖通空調的數量仍在不斷上升中，每年安裝增長總數數量相當龐大，這種現象的出現，說明了我國每年耗費在暖通空調的電費高達數十億元左右。依照相關調查顯示，截止到2013 年12 月，我國安裝空調的總數達到了億臺，說明我國每年要耗費十幾億瓦的電才能滿足需要，這對我國能源支持來講，是一個沉重的負擔。要想在真正意義上將這種現象加以改變，就要對原有的暖通空調結構進行科學化的再設計，利用有效方式，節省耗電量。利用何種方式節能，也已經成為了相關部門所廣泛關注的問題。近幾年，我國家用暖通空調的技術得到了迅猛的發展，體現在節能技術壓法方面尤為明顯，從很多加用暖通空調的節能標識中可以明確看出，大多數廠家的空調耗電量在2 級以下。如圖1所示

我國的空調節能技術已經到達了世界領先水平。在科技如此迅猛發展的今天，我國關于空調節能設計已經進入到了節能化的新階段中，在節能空調制造上，我國相關領域研究也舉得了驕人的成績。統計表明，節能空調和一般空調相比，節省約20% 的電能。如果節能空調技術能夠得以推廣，我國離低碳生活標準，又近了一步。

1.2 環保

因工藝技術的限制，在以往的空調制冷劑的生產當中，主要利用氟氯代烷生產為主，在進行生產過程的之中，氟氯代烷會發生微量泄露，氟氯代烷和臭氧層中的O3 會發生反應，這也是導致大氣層中出現臭氧空洞的罪魁禍首。另外，在生產空調表殼過程中，會使用一些重金屬材料，一旦這些材料被丟棄，會對環境造成污染，進而令生態環境受到污染。要想令環境不被破壞，就要利用有效的辦法，更改原有制冷劑的生產工藝，利用一些對環境污染小的材料，作為生產材料。

1.3 模塊化

空調的組成部分，一般是由膨脹閥門，蒸發設備，風扇，冷凝設備，外殼組成。因生產工藝的原因，傳統的空調結構設計相對復雜，如果將空調表殼打開，會發現有很多電線遍布在其中，內部結構極為混亂。這樣的結構設計不但給空調的使用造成了影響，而且耗能非常大，這與我國現如今所提倡的可持續化發展道路是相違背的。要想解決上述問題，就要將空調內部進行模塊化設計處理，這里提到的模塊化，指的是將空調內部設計分成很多個子系統，后在對內部的每一個子系統進行分別設計，令空調內的子系統將自身功能加以發揮，完后進行組裝。進而組成一個完整的空調體系。這種設計方式不但在根本上可以節約電能，而且在空調發生故障的時候，也更加容易維修。這與我國近年提出的走可持續化發展道路方針是相符合的。

2 我國暖風空調設計中存在的局限性

2.1 制冷劑性能欠佳

從當今的情況來看，我國的空調制冷劑主要是利用氟利昂，請氯氟烴等，當前制冷劑主要是由氟利昂組成，氟利昂由20 多種化合物組成，其化學方程為CFC。是一種無色無味的液體。有著不易燃燒，毒性低的特征。因為氟利昂自身的化學性質，說明其制冷效果從當今的角度來看并不是特別出眾，且該物質已無再研究開發之空間，很顯然已經不再適合現如今的空調設計要求了。氟利昂是造成大氣層臭氧空洞的罪魁禍首，氟利昂最早合成于上世紀20 年代，該物質被廣泛的應用在日化用品，空調制冷劑，冰箱等設備中。上世紀80 年代，是生產氟利昂的鼎盛時期，人們開始實施對氟利昂的排放進行控制之前，該物質的排放量已經超過了2000 萬噸。因其化學性質較為穩定，排放在空氣中的氟利昂壽命可達幾百年，80 年代所排放的氟利昂仍滯留在大氣層當中，與臭氧發生反應，破壞大氣層。

2.2 新型材料應用范圍受限

雖說我國現如今在暖風空調內部設計方面和以前相比已經取得突破性進展，但和國外相比，仍存在著一定的距離，這一點在環保性材料應用方面尤為突出。據相關部門統計顯示，國外的環保型材料綜合應用率，已經達到了70% 以上，造成這種結果的原因是多種多樣的。我國目前空調的設計還是以傳統工藝為主，對于新型材料的使用們，僅僅是在相對狹窄的范圍內使用，這種情況的出現在很大程度上限制了空調內部設計的可持續發展道路。

2.3 壓縮機性能欠佳

壓縮機是一個暖通空調設備中的主要部件，壓縮機性能優良與否，在很大程度上決定了空調的性能情況，而壓縮機的性能又依賴于壓縮泵的性能情況。但因生產工藝相對落后的原因，我國當前還沒有自主生產優良性能壓縮泵的技術，國產壓縮泵壓力相對較小，在使用過程中很容易出現裂縫，因此必須使用進口壓縮泵。因技術上的保密性，國外對我國壓縮泵生產技術進行了嚴格的控制，在很大程度上限制了我國壓縮泵的發展，這種情況的出現在根本上拉低了我國國產暖通空調的生產技術。

3 強化我國暖通空調技術的方法

3.1 開發新型制冷劑

我國在新型制冷劑開發方面和以往相比，已經取得了突破性進展，目前我國部分品牌已經實現利用丙烷來代替氟利昂的使用。丙烷無色無味，沸點為-42.1 攝氏度，熔點為-187.6 攝氏度，和氟利昂相比，其沸點和熔點均存在較大差距。換句話說，丙烷的制冷效果要遠優于氟利昂，利用該物質作為制冷劑，能夠將空調內部熱傳導體積進行壓縮，進而在真正意義上實現空調內部設計優化。現如今，我國很多廠家已經建立了丙烷制冷劑的生產線，并計劃在最近幾年內完全使用丙烷進行制冷。

3.2 強化新型材料開發應用技術

隨著科技日新月異的發展，有機高分子材料，合成材料等相關技術也得到了相應的提高。這對于暖通空調優化設計來講，無疑是一個福音。當前，很多新型材料被應用在了具體設計當中，在空調的性能保持穩定的情況下，由新型技術生產的空調將耐腐蝕能力，耐高溫能力在根本上進行了提高。新型材料幾乎不含有重金屬物質。在很大程度上降低了對生態環境的危害。由此可見，要想令空調的設計優化工作達到質的發展，各個廠家必須強化新型材料的開發應用技術。

3.3 實現電腦空調控制

整理的電腦控制系統主要值得是空調內部的變頻技術，變頻技術指的是：空調對外部的溫度變化有所感知。可以依照溫度的不同，將自身的工作轉臺加以全面調節，這種技術的應用，不但可以將原有的設計實現全面優化，還可以節省大量有限資源。

4 結束語

暖通空調設計是一個與多學科相關、復雜的課題，涉及到工程科學、計算機信息科學以及系統科學等多方面的知識。綜上所述，除了上面提到的我國暖通空調設計研究方略，相關部門也要投入一部分資金，將我國壓縮泵技術在根本上加以提高。改變依靠國外技術生存的局面。進而在根本上實現可持續化發展。

參考文獻：

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