制冷空调能耗及减排节能技术研究

制冷空调能耗及减排节能技术研究

俞鹏先 陈晓峰

山东格瑞德集团有限公司， 253000

摘要：一般而言，制冷空调发生的能量消耗量越大，用户在经济方面的压力也就越大，同时也会对经济产生更大的污染压力。为此需要了解制冷空调的能耗状况，进而针对较大消耗的方面进行改进。本文从目前制冷空调技术的发展现状入手，分析了制冷空调在能耗和节能减排方面存在的问题以及目前使用比较广泛的节能减排技术。

关键词：制冷空调能耗；减排节能技术

中图分类号：TM925.12 文献标识码：A 文章编号

1制冷空调能耗及减排节能技术概述

制冷空调能耗及减排节能技术概是以能耗控制方向的研究，来达到开源节流目的的本质体现。应用燃气空调和蓄冷型空调达到开源节流目的，应用变频工艺和热力再利用，达到节能减排效果。

从技术实施效果来看，寻求制冷空调基本工作原理和运行方法，利用燃气提升能源利用率，降低电力消耗。在使用中，无可避免的会因电网峰谷差导致环境污染。从发展趋势来看，燃气空调的应用，在制冷能耗平衡中，对分电设备的经济投资具有显著的控制效果，同时在电力设备使用效率提升上，具有显著的应用成效。蓄冷型空调工艺在发达国家的大力推广，使得技术因公用领域中，以中央空调和局部区域制冷装置为环保和经济发展的积极作用，极大的为节约型社会建设，提供了技术上的支持。

2我国制冷空调行业在能耗方面存在的问题

2.1能耗大

在社会经济快速发展的今天，制冷空调也在企业、商场、学校和住宅等方面应用越来越广泛。尤其是在农畜与水产品方面，随着冷冻冷藏量的逐步增多，制冷空调在能耗上也越来越高，占据的比例也不断变大。分析制冷空调应用情况可知，通常会受到季节的影响，在能耗上有较大的差异，如冬夏两季制冷空调所需电力不一样。现有制冷空调类型较多，大体上分包括工商用与家用两类。对于家用型空调，其使用频率较低，持续时间很短，而工商用空调使用频率则非常高，基本上是长时间不间断工作。无论是家用型还是工商用空调，都在用电高峰期集中使用，从而为电力供应带来了巨大的压力，也为电网的安全、稳定运行造成了严重威胁，若是发生事故，会引起较大经济损失。

2.2空调制冷剂对臭氯层的破坏

在大部分制冷剂使用的过程中，为环境带来了较大的破坏。其对臭氧层造成破坏以后，会导致温室效应，并引起气候发生变化，甚至会导致海平面上升，为沿海养殖业的发展带来不利影响，同时也破坏了农业生态的平衡，导致出现各种农业灾害。此外，空调制冷剂在一定程度上威胁着人类的健康，在气候逐步变暖的今天，各种传染病发病率有较大幅度的提升，人们患病率与死亡率也逐步提升。HCFs、CFCs和HFCs等应用较多的空调制冷剂，均为温室气体，分析其给气候变暖带来的影响可知，其造成的影响主要取决于停留在大气的时间和红外线吸收能力。一般主要通过GWP衡量上述气体对全球气候变暖的作用，并通过ODP衡量物质对臭氧层造成的破坏程度。

3制冷空调节能减排技术

3.1制冷剂替代技术

制冷剂，也可以叫做制冷工质，属于制冷循环中的填充介质。在制冷或者制热循环过程中，热传递主要需要通过对制冷剂发生相变来实现。根据这个原始存在的过程，可以发现加热或冷却的效果可以通过在蒸发器中被吸收和冷却后将制冷剂的状态从液态改变为气态来实现。目前，研究人员主要在使用的制冷剂有氟利昂、氨和水等。然而，经过人们长时间的研究发现氟利昂的使用会对臭氧层产生一定程度的破坏作用。臭氧层是保护地球的伞。如果臭氧层被摧毁，地球上的生物将会毫无抵抗的被紫外线杀死。氟利昂一般会造成温室效应，进而提高全球气温，从而影响人类的稳定发展。

3.2高效压缩机技术

研究表明，压缩机会在很大程度上影响空调能耗，所以研究想要控制住空调的能源消耗就需要在很大程度上先提高压缩机的工作效率。目前随着我国能源技术的发展，节能减排得到了很大程度的提升。目前随着技术的不断革新，传统的活塞模式的压缩机已经逐渐被淘汰，人们逐渐开始使用漩涡模式的压缩机，这些压缩机在很大程度上都提高了工作效率。

3.3高效换热技术

一般意义上高效的节能减排还需要得到高效率的输出方式的支撑。比可以选择质量比较好的材料，提高传热设备的传热性能，或者增加传热材料的接触面积等。另外研究人员还可以通过优化高配置的冷凝设备等来实现能量的少量散失。比如说可以通过调整管子的排放数量来实现换热面积的增加。另外，研究人员在选择传热材料时，不仅需要考虑经济方面的因素，还需要考虑到材料的性能等。

3.4二氧化碳制冷技术

利用二氧化碳实现制冷作用的技术起源于19世纪末，直到20世纪30年代时人们才开始广泛关注这方面的技术，并且因此取得了很大的技术进步。但是随着人工制冷剂技术的广泛使用，人们逐渐开始意识到该技术所带来的风险。所以为了改善这方面的影响，人们开始转向使用二氧化碳制冷剂技术，目前，二氧化碳制冷剂技术已经广泛适用于制冷空调设备中。

3.5变频技术

压缩机是空调制冷设备中对于能源消耗影响最大的设备。所以对于压缩机的能源消耗控制是提高节能减排技术的重要手段。变频压缩机主要就是通过一定程度的控制实现压缩机的效率增长。从变频压缩机来看，主要是通过控制技术来影响的。首先是超宽频率转换。这种变频技术主要是在微机技术控制的基础上，对于环境的温度进行快速的测量。要注意的是想要做出准确的变化判断，就需要确保温度保持在一定的状态，这样的情况下才可以达到最好的节能效果。其次就是模糊控制。模糊控制技术在很大程度上可以自动感知室内和室外温度变化，并通过变频对于室内外的温度进行一定的调节，从未保证最好的温度设置。在非常宽的电压和频率范围内，稀土永磁电机可以实现高效率的运行。一般情况下，研究人员可以通过使用变频技术，对于风扇和水泵的转动速度进行调节，从而大大降低空调的能源消耗问题。有研究表明，与传统意义上的空调使用系统相比较，风量变化的空调系统可以达到7/10的能源节约率，水量变化的空调系统可以达到4/5的能源节约效率。所以，通过在压缩机中使用变频技术可以在很大程度上提高空调的节能效果。

3.6太阳能技术

目前人们开始普遍关注能源的节能减排，所以如何更加高效的使用太阳能是目前大家应该考虑的问题。从提供热量的角度看，研究人员一般可以将太阳能和采暖以及吊顶辐射等进行结合，从而实现日常的保暖。从制冷的角度看，研究人员可以在很大程度上使用太阳能实现光电转换或者光热转换，进而实现用电量的获取，从而达到制冷的目的。从目前我国太阳能技术的发展现状来看，我国的太阳能技术取得了很快的发展，并且在利用太阳能进行制冷方面已经研究得到2个技术：吸收式制冷和吸附式制冷。传统的制冷模式采用的都是太阳能溴化锂，但是这种系统对于热源的温度有很高的要求，一般需要达到85℃以上，但是一般的太阳能热量集中装置很难达到这样的程度。所以一般需要在太阳能比较丰富的地方使用吸收式制冷技术，这样就可以在很大程度上节约能源。对于制冷量需求比较小的系统而言，一般会使用吸附式制冷技术，比如硅胶—水系统，这种系统对于热源的温度要求比较低，一般达到65℃即可。吸附式制冷系统的主要特点就是运行的时间比较长，所以产生的污染比较小，因此可以在很大程度上减少能源的消耗。

4结束语

节能减排技术的应用实施，对制冷空调而言，具有重要的研究领域深入探究价值。太阳能技术、变频技术、蓄冷技术作为相关研究领域的重点可额题，以能耗控制和技术需求控制方面的强化，在技术上重视环境保护和经济发展双重因素，势必在节能减排能源技术控制领域中，达到真正的效果。

参考文献

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