邵巨燦

(浙江盾安禾田金屬有限公司 浙江諸暨 311800)

摘要: 空調作為全球能源消耗的主要設備，加強對制冷空調水系統(tǒng)結構的改善，降低空調系統(tǒng)的運行成本及能源消耗已成為必然的發(fā)展趨勢。文中所分析到的變頻技術、大溫差技術、冷凝器的選擇等方法均可以在一定程度上實現制冷空調水系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保，可為制冷空調的節(jié)能提供參考依據。

關鍵詞: 制冷空調;節(jié)能設計;技術現狀;發(fā)展趨勢

引言

現階段，石化能源在不斷減少，并且能源出現了緊缺的現狀、環(huán)境受到了嚴重污染，這樣就使得節(jié)能受到了高度關注。在空調制冷方面，采用先進的節(jié)能技術及可以有效減少能源的消耗，還能夠大大提升空調制冷的效果，減少環(huán)境的污染，從而提升人們的生活質量。

一、制冷空調節(jié)能設計技術現狀

1、太陽能節(jié)能技術

作為一種可再生能源，從某種意義上來講太陽能是取之不盡的，用之不竭的綠色資源，這在節(jié)能技術的應用中起到了十分重要的作用。地球從太陽獲取的年均能量可達到1018kh，因此太陽能制冷空調技術與系統(tǒng)就對此加以了充分的利用，具有較強的環(huán)保性與節(jié)能性。目前，現代空調制冷對太陽能的利用方式有很多種，而主要的技術手段有兩種，具體闡述如下:

第一，太陽能的吸收式制冷技術。該項技術主要是通過太陽能集熱器將太陽的熱量吸收，然后收集到的熱量利用到空調制冷當中。在制冷系統(tǒng)中，通過能量向制冷劑施加一定的壓力，使其蒸發(fā)吸熱，蒸發(fā)的蒸汽又被系統(tǒng)中的吸收劑吸收，通過對這種溶液濃度轉換的利用，來實現冷能量的獲取。

第二，通過現代研制的太陽能電池來轉換能量，太陽能電池吸收積蓄太陽能，然后將其進行向電能的轉化，在對電能加以利用，實現對制冷裝置的驅動，以此實現空調制冷。

2、變頻技術

當前的節(jié)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，提高電動力的應用效率。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(huán)境對電動機的轉速等參數進行調節(jié)，在滿足系統(tǒng)需求的基礎上節(jié)約電能。應用變頻器將電動機啟動模式變?yōu)檐泦樱€可以減少電機啟動時對電網的沖擊，提高溫度控制能力。制冷空調系統(tǒng)的負荷需求是不斷發(fā)生變化的，其影響因素很多，如受環(huán)境溫度的影響等，因此結合制冷空調水系統(tǒng)的結構來使用變頻技術才能更好地實現空調的節(jié)能環(huán)保。比較先進的空調系統(tǒng)一般都采用泵變流量水系統(tǒng)，目前常用的變流量水系統(tǒng)有一次泵變流量和二次泵變流量水系統(tǒng)，為了實現變流量的調節(jié)，需要借助變頻器的使用。

3、蓄冷技術

蓄冷技術是一種用于非用電峰期的用電蓄冷，用來儲存能量，到用電高峰期時進行蓄冷釋放。此技術具有以下幾點優(yōu)勢:平衡電網的使用峰谷，合理的配置資源;使空調的運行費用得到減少。蓄冷空調技術的運用避開了電網使用高峰期的高價電費;可作為應急冷源。蓄冷空調在突發(fā)停電的情況下相當于一個備用的冷源，在自備電源的帶動下能夠啟動蓄冷空調裝置，以達到空調的負荷進行制冷。

4、熱電冷聯(lián)技術

熱電冷聯(lián)產技術是一種綜合的能源利用系統(tǒng)，該技術不僅提高了低品位熱能的利用率，而且增加了熱電聯(lián)產中夏季的熱負荷，增大了汽輪機組的負荷率，從而提高了整個機組的效率。利用天然氣作為動力源供燃氣輪機發(fā)電，燃氣輪機的排熱進入吸收式冷熱水機組，所產生的冷凍水用于制冷，從冷熱水機組排出的熱量則用于除濕型空調該機組為液體式吸收型除濕處理機，吸收式機組的排熱用于其溶液再生，以提高熱電冷聯(lián)產的綜合效率。比如20世紀90年代初建成的日本新宿區(qū)域供熱供冷中心的熱電冷聯(lián)產是一個大規(guī)模系統(tǒng)的典型實例，該系統(tǒng)能適應一年中冷、熱負荷的變化而保持高效運行，節(jié)能達10%。近年來我國上海浦東國際機場和上海市黃浦區(qū)中心醫(yī)院也建成了燃氣輪機熱電冷聯(lián)產系統(tǒng)，節(jié)能效果明顯。

5、熱泵技術

熱泵技術包括土壤源熱泵技術和水源熱泵技術。熱泵技術是一種高效節(jié)能、環(huán)保無污染、性能可靠的綠色環(huán)保冷暖空調;可以冬季制兩熱線熱、夏季制冷以及供生活熱水;熱泵系統(tǒng)設計簡單，運行可靠，自控度高，節(jié)能效果顯著。熱泵技術發(fā)展很快，在國外廣泛應用，在我國也有許多設計和運行良好的實例。有研究對北京、寧波及廣州的三座美國土一氣型地源熱泵示范工程情況進行了各個方面的論述，并指出熱泵技術的投資費用比傳統(tǒng)的中央空調的投資費用略低，但是運行費用遠低于傳統(tǒng)的中央空調。建設熱泵技術工程需要在經濟技術分析的層面上，就初投資、采暖制冷效果、技術穩(wěn)定性、運行費用、節(jié)能效果以及環(huán)保等方面進行詳細的、科學的論證，進而提出合理的方案進行建設。

二、制冷空調節(jié)能技術未來的發(fā)展趨勢

1、極性活化分子技術

在制冷空調未來的發(fā)展過程中，極性活化分子技術也將成為重要的發(fā)展趨勢之一。因為運用了這種技術之后，制冷空調能夠具有非常好的節(jié)能效果，其節(jié)能至少在10%-25%之間，具有非常大的應用市場。這種技術主要是將AR極化冷凍油添加劑、制冷劑和冷凍油運用在空調制冷裝置中，這樣機組各壓縮機在摩擦的過程中，表面就會形成一個網狀內層，這樣就要使得各個機組的表面比較光滑，從而在很大程度上減小了金屬之間的摩擦，不僅節(jié)約了電量、而且還延長了設備的使用壽命。

2、熱聲制冷節(jié)能技術

隨著人類進入21世紀，熱聲制冷技術得到了研究與運用，這種空調節(jié)能制冷技術主要是對惰性氣體或者其混合物加以利用，以此為空調制冷提供動力。該項技術產生非常簡單的基本結果，不僅大幅度降低了成本，同時結構運行也不需要有運動的部件參與，并且延長了空調的壽命，與傳統(tǒng)制冷空調相比有著巨大的優(yōu)勢。該項技術的運用，使得傳統(tǒng)制冷空調節(jié)能系統(tǒng)的缺點暴露無遺，隨著現代技術的不斷發(fā)展，相信熱聲制冷空調的應用將會越來越廣泛。

3、人工智能技術

人工智能的研究，發(fā)展和應用是當代科學技術發(fā)展的一個重要特征。目前人工智能主要應用于:智能控制、故障檢測和診斷，負荷預測等方面。人工智能技術在發(fā)展階段，雖然在不少方面可以克服傳統(tǒng)仿真的不足之處，但也有相當部分的功能在短期內還沒法達到傳統(tǒng)仿真現有效果。將傳統(tǒng)仿真與人工智能相結合的智能化仿真，是制冷空調裝置仿真技術發(fā)展的方向，它可以取長補短，充分發(fā)揮兩者各自長處，而且傳統(tǒng)仿真領域與人工智能應用的研究成果，又為兩者的結全提供基礎。所以說仿真技術、人工智能技術為制冷空調的準確控制提供了理論依據。采用計算機實現制冷系統(tǒng)控制后，控制器在保證系統(tǒng)冷量輸出，并安全、可靠運行的前提下，更明確的任務就是使系統(tǒng)在更加經濟的狀態(tài)下運行。因此，在系統(tǒng)的控制中，加入一系列的自適應控制與智能控制方法，與常規(guī)控制系統(tǒng)相比，系統(tǒng)具有更高的能效比。結語面對人們空調制冷的追求，導致能源需要越來越大同日益嚴重的能源短缺之間的矛盾，從眼下來看可以通過開發(fā)變頻控制技術實現空調制冷節(jié)能，從能源利用角度看可以通過利用天然氣作為空調制冷的能源替代，但是從長遠來看開發(fā)清潔、可再生的能源用于空調制冷應該成為主流，但是由于技術不成熟還需要技術進一步革新才能得到良好的推廣應用。

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