淺談制冷空調能耗及減排節能技術

于橋林 寇芷薇

摘 要：氣候的極端變化，全球氣溫升高，溫室效應的存在，使得制冷空調的需求越來越高；同時科技的發展，國家政策的支持，原本相對昂貴的制冷空調價格也在不斷下降，空調已經代替電扇，成為我國居民夏日避暑的必備之物。在制冷空調大規模應用的同時，針對其能耗問題也引發了新一輪的思索。如何降低空調能耗，在有效避暑的同時最大程度上減少電量消耗，成了目前人們關注最多的問題。下面本文將以此為切入點，淺談制冷空調的能耗以及節能減排技術，以供參考。

關鍵詞：制冷空調；電量消耗；溫度設置；門窗密封

一、制冷空調能耗現狀及問題

（一）空調制冷能耗巨大

目前為止，我國的制冷空調能耗相對較高，這主要是由于空調制造工藝的差異和使用習慣的差異造成的。據不完全統計，如果注重節能減排技術，單從空調制冷的耗電量上，我國一年可以節約37GW的電力能量，這能量相當于十幾座火力發電站的年平均發電總量。空調核心技術的差異是造成空調能耗不一的主要因素，目前我國將空調分為高能耗和低能耗兩類，其中前者的單位能耗要比后者高出百分之五十還要多。截止到目前為止，我國已經陸續淘汰了高能耗空調，在空調節能的核心技術探索上，也取得了十分可喜的成果。

（二）制冷劑對臭氧層的破壞作用

以氟利昂為代表的空調制冷劑，全屬于溫室氣體，它們對地球的臭氧層有削弱和破壞的作用[1]。針對于各種主流制冷物質（HCFCs、CFCs 以及 HFCs），我們以表1為例，研究其對臭氧層的破壞作用。其中全球變暖能量值（GWP）是用來衡量這些氣體對大氣成分的影響，進而對全球氣候變暖的潛在升值能力；而（ODP）則是指二氧化碳溫室效應而言的物質對臭氧層破壞能力的大小，并以 R11 為基準，如表 1 所示。

表1

由此可見，目前所使用所有主流制冷劑對臭氧層都具有十分強大的破壞作用。至于臭氧空洞可能帶來的危害，我們也是十分熟悉：氣溫上升會造成兩極冰面融化，這樣就造成了海平面的上升，海平面上升一方面會引起海水倒灌，對沿海地區養殖業造成毀滅性傷害；其次在面對臺風等氣象災害時，上升的海平面會加劇這類災害的危害程度，已經有不少島嶼由于海平面上升而永遠沉睡在海底之中，其上的民眾盡數搬遷；全球大氣候的變化必然引起小氣候的變化，由此引發嚴重的洪澇災害；近些年來，我國的洪澇災害頻發，這些都是因為全球氣候變化造成的；夏日持續不斷的高溫，對人的身體也有極大影響，反常夏日高溫的出現，對民眾的健康造成挑戰。氣候的不斷變暖會使傳染病的發病率增高，疾病危險和死亡率也會隨之不斷上升。

二、制冷空調節能減排技術的應用

針對以上存在的問題，制冷空調的節能減排勢在必行，目前我國主要有以下幾種方法：

（一）變頻技術

壓縮機是所有制冷空調能耗的核心，可以說空調能耗的百分之三十來自于啟動空調時壓縮機突然增強的電壓電流。曾有過日本科學家做過一個實驗，在同樣一個房間里使用同樣類型空調的情況下，一個房間一直開放空調，另一個房間偶爾開關空調，結果后者耗電量比前者高出百分之十二。究其原因就在于空調啟動時壓縮機突然供電。針對于此問題，變頻技術應運而生。以往空調在進行室溫調解時，壓縮機不斷啟停，這一過程造成大量能耗不說，還會加快壓縮機部件磨損，降低空調壽命。應用了變頻技術的空調則完美地解決了這個問題：這類空調利用變頻器調解運行速度，通過速度的限制，制冷劑的流量變得可控，達到了調解室溫的目的。在完成變頻之后，空調只需要用較少的電量維持室溫，這樣的話能耗就大大降低了。

（二）太陽能技術

說起太陽能，我們第一反應是應用在電力和熱水器上，也就是加熱的效用，但是除去加熱作用外，太陽能也可以用來空調制冷。太陽能技術在空調方面的應用分兩種：制熱和制冷[2]。在制熱方面，主要是應用了太陽的熱能屬性，通過高溫加熱水流來實現供暖；在制冷方面，則是利用了太陽能發電，利用光電轉化，帶動空調運行，進而實現制冷目的。目前為止，我國在太陽能空調制冷技術上還發展了新的技術，如吸收式制冷技術。這是利用太陽能溴化鋰吸收式制冷。其原理如下圖：

可以看到，與傳統的光電轉化不同，太陽能吸收式制冷其能源消耗更低，也省去了布置轉化機的費用。不過其缺點也是比較明顯的，由于沒有電力儲存裝置，這種吸收式制冷裝置只能在太陽直接照射的時候使用，而且需要在光照充足的地區使用。如在梅雨季節的南方地區，這種太陽能吸收式制冷空調便失去了用武之地。

（三）日常細節

第三種技術與其說是技術，不如說是技巧。這是針對沒有條件進行空調改造，或是懶于改造的用戶提出的建議。

首先是空調制冷溫度的設定。眾所周知，制冷空調每降低一度，耗電量將增加。而二十六度是人體室內最舒適溫度，所以將空調設置為二十六度是夏日空調省電不錯的選擇。其次是密封門窗。門窗間的縫隙可以用專業的貼膠黏住，密封后的房間制冷效果將大大提升[3]。最后是定時關閉。人在入睡后對周圍溫度的感知將會下降，因此在睡眠后開啟定時關閉空調，可以減少下半夜空調的使用時間，降低能耗。

總結：對空調行業而言，節能減排不僅是順應國家綠色發展的要求，更是提升企業核心競爭力的手段；對個人用戶而言，空調的節能綠色使用既是對電費的合理利用，也是為地球環境的改善作出自己的貢獻。總而言之，制冷空調節能減排不僅要注重科技創新，更要注意細節，在日常中關注細節，做到節能減排。

參考文獻

[1]冷輻射空調及其節能原理[J].汪洋.建筑熱能通風空調.2018（03）

[2]冷卻塔輻射供冷的試驗研究[J].高宏博，黃翔，吳志湘.流體機械.2010（05）

[3]一種毛細管輻射結合獨立新風一體機的設計計算與研究[J].劉九菲，吳兆林，張雄波，郭燕強.中國建設信息供熱制冷.2009（10）

（作者單位：珠海格力電器股份有限公司）