邵巨燦

(浙江盾安禾田金屬有限公司 浙江諸暨 311800)

摘要: 空調(diào)作為全球能源消耗的主要設(shè)備，加強(qiáng)對制冷空調(diào)水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的改善，降低空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)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(shù)、大溫差技術(shù)、冷凝器的選擇等方法均可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)制冷空調(diào)水系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保，可為制冷空調(diào)的節(jié)能提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞: 制冷空調(diào);節(jié)能設(shè)計;技術(shù)現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢

引言

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

一、制冷空調(diào)節(jié)能設(shè)計技術(shù)現(xiàn)狀

1、太陽能節(jié)能技術(shù)

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(shù)的應(yīng)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(dá)到1018kh，因此太陽能制冷空調(diào)技術(shù)與系統(tǒng)就對此加以了充分的利用，具有較強(qiáng)的環(huán)保性與節(jié)能性。目前，現(xiàn)代空調(diào)制冷對太陽能的利用方式有很多種，而主要的技術(shù)手段有兩種，具體闡述如下:

第一，太陽能的吸收式制冷技術(shù)。該項技術(shù)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(diào)制冷當(dāng)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(zhuǎn)換的利用，來實(shí)現(xiàn)冷能量的獲取。

第二，通過現(xiàn)代研制的太陽能電池來轉(zhuǎn)換能量，太陽能電池吸收積蓄太陽能，然后將其進(jìn)行向電能的轉(zhuǎn)化，在對電能加以利用，實(shí)現(xiàn)對制冷裝置的驅(qū)動，以此實(shí)現(xiàn)空調(diào)制冷。

2、變頻技術(shù)

當(dāng)前的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用中，最廣泛和最成熟的技術(shù)是變頻技術(shù)。該技術(shù)是在空調(diào)電動機(jī)中應(yīng)用變頻器技術(shù)，提高電動力的應(yīng)用效率。電動機(jī)是空調(diào)的核心部分之一。其是冷水機(jī)組、風(fēng)柜、風(fēng)機(jī)、冷凍和冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)等的供能部件。變頻器可以通過傳感器等根據(jù)實(shí)際環(huán)境對電動機(jī)的轉(zhuǎn)速等參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，在滿足系統(tǒng)需求的基礎(chǔ)上節(jié)約電能。應(yīng)用變頻器將電動機(jī)啟動模式變?yōu)檐泦樱€可以減少電機(jī)啟動時對電網(wǎng)的沖擊，提高溫度控制能力。制冷空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)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(jié)合制冷空調(diào)水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)來使用變頻技術(shù)才能更好地實(shí)現(xiàn)空調(diào)的節(jié)能環(huán)保。比較先進(jìn)的空調(diào)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(shí)現(xiàn)變流量的調(diào)節(jié)，需要借助變頻器的使用。

3、蓄冷技術(shù)

蓄冷技術(shù)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(jìn)行蓄冷釋放。此技術(shù)具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢:平衡電網(wǎng)的使用峰谷，合理的配置資源;使空調(diào)的運(yùn)行費(fèi)用得到減少。蓄冷空調(diào)技術(shù)的運(yùn)用避開了電網(wǎng)使用高峰期的高價電費(fèi);可作為應(yīng)急冷源。蓄冷空調(diào)在突發(fā)停電的情況下相當(dāng)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(diào)裝置，以達(dá)到空調(diào)的負(fù)荷進(jìn)行制冷。

4、熱電冷聯(lián)技術(shù)

熱電冷聯(lián)產(chǎn)技術(shù)是一種綜合的能源利用系統(tǒng)，該技術(shù)不僅提高了低品位熱能的利用率，而且增加了熱電聯(lián)產(chǎn)中夏季的熱負(fù)荷，增大了汽輪機(jī)組的負(fù)荷率，從而提高了整個機(jī)組的效率。利用天然氣作為動力源供燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電，燃?xì)廨啓C(jī)的排熱進(jìn)入吸收式冷熱水機(jī)組，所產(chǎn)生的冷凍水用于制冷，從冷熱水機(jī)組排出的熱量則用于除濕型空調(diào)該機(jī)組為液體式吸收型除濕處理機(jī)，吸收式機(jī)組的排熱用于其溶液再生，以提高熱電冷聯(lián)產(chǎn)的綜合效率。比如20世紀(jì)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(chǎn)是一個大規(guī)模系統(tǒng)的典型實(shí)例，該系統(tǒng)能適應(yīng)一年中冷、熱負(fù)荷的變化而保持高效運(yùn)行，節(jié)能達(dá)10%。近年來我國上海浦東國際機(jī)場和上海市黃浦區(qū)中心醫(yī)院也建成了燃?xì)廨啓C(jī)熱電冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，節(jié)能效果明顯。

5、熱泵技術(shù)

熱泵技術(shù)包括土壤源熱泵技術(shù)和水源熱泵技術(shù)。熱泵技術(shù)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(diào);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(shè)計簡單，運(yùn)行可靠，自控度高，節(jié)能效果顯著。熱泵技術(shù)發(fā)展很快，在國外廣泛應(yīng)用，在我國也有許多設(shè)計和運(yùn)行良好的實(shí)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(jìn)行了各個方面的論述，并指出熱泵技術(shù)的投資費(fèi)用比傳統(tǒng)的中央空調(diào)的投資費(fèi)用略低，但是運(yùn)行費(fèi)用遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的中央空調(diào)。建設(shè)熱泵技術(shù)工程需要在經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析的層面上，就初投資、采暖制冷效果、技術(shù)穩(wěn)定性、運(yùn)行費(fèi)用、節(jié)能效果以及環(huán)保等方面進(jìn)行詳細(xì)的、科學(xué)的論證，進(jìn)而提出合理的方案進(jìn)行建設(shè)。

二、制冷空調(diào)節(jié)能技術(shù)未來的發(fā)展趨勢

1、極性活化分子技術(shù)

在制冷空調(diào)未來的發(fā)展過程中，極性活化分子技術(shù)也將成為重要的發(fā)展趨勢之一。因為運(yùn)用了這種技術(shù)之后，制冷空調(diào)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(yīng)用市場。這種技術(shù)主要是將AR極化冷凍油添加劑、制冷劑和冷凍油運(yùn)用在空調(diào)制冷裝置中，這樣機(jī)組各壓縮機(jī)在摩擦的過程中，表面就會形成一個網(wǎng)狀內(nèi)層，這樣就要使得各個機(jī)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(shè)備的使用壽命。

2、熱聲制冷節(jié)能技術(shù)

隨著人類進(jìn)入21世紀(jì)，熱聲制冷技術(shù)得到了研究與運(yùn)用，這種空調(diào)節(jié)能制冷技術(shù)主要是對惰性氣體或者其混合物加以利用，以此為空調(diào)制冷提供動力。該項技術(shù)產(chǎn)生非常簡單的基本結(jié)果，不僅大幅度降低了成本，同時結(jié)構(gòu)運(yùn)行也不需要有運(yùn)動的部件參與，并且延長了空調(diào)的壽命，與傳統(tǒng)制冷空調(diào)相比有著巨大的優(yōu)勢。該項技術(shù)的運(yùn)用，使得傳統(tǒng)制冷空調(diào)節(jié)能系統(tǒng)的缺點(diǎn)暴露無遺，隨著現(xiàn)代技術(shù)的不斷發(fā)展，相信熱聲制冷空調(diào)的應(yīng)用將會越來越廣泛。

3、人工智能技術(shù)

人工智能的研究，發(fā)展和應(yīng)用是當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個重要特征。目前人工智能主要應(yīng)用于:智能控制、故障檢測和診斷，負(fù)荷預(yù)測等方面。人工智能技術(shù)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(dāng)部分的功能在短期內(nèi)還沒法達(dá)到傳統(tǒng)仿真現(xiàn)有效果。將傳統(tǒng)仿真與人工智能相結(jié)合的智能化仿真，是制冷空調(diào)裝置仿真技術(shù)發(fā)展的方向，它可以取長補(bǔ)短，充分發(fā)揮兩者各自長處，而且傳統(tǒng)仿真領(lǐng)域與人工智能應(yīng)用的研究成果，又為兩者的結(jié)全提供基礎(chǔ)。所以說仿真技術(shù)、人工智能技術(shù)為制冷空調(diào)的準(zhǔn)確控制提供了理論依據(jù)。采用計算機(jī)實(shí)現(xiàn)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(yùn)行的前提下，更明確的任務(wù)就是使系統(tǒng)在更加經(jīng)濟(jì)的狀態(tài)下運(yùn)行。因此，在系統(tǒng)的控制中，加入一系列的自適應(yīng)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(jié)語面對人們空調(diào)制冷的追求，導(dǎo)致能源需要越來越大同日益嚴(yán)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(shù)實(shí)現(xiàn)空調(diào)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(diào)制冷的能源替代，但是從長遠(yuǎn)來看開發(fā)清潔、可再生的能源用于空調(diào)制冷應(yīng)該成為主流，但是由于技術(shù)不成熟還需要技術(shù)進(jìn)一步革新才能得到良好的推廣應(yīng)用。

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