基于空調(diào)制冷系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)的分析

摘要：】隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，空調(diào)制冷設(shè)備的使用也越來(lái)越普及，在空調(diào)制冷設(shè)備功能逐漸完善的同時(shí)，其性能也趨于優(yōu)良。與此同時(shí)，隨著經(jīng)濟(jì)全球化趨勢(shì)的進(jìn)一步增強(qiáng)，在全球范圍內(nèi)常規(guī)能源的消耗量持續(xù)增加，其儲(chǔ)量也不斷降低，導(dǎo)致能源結(jié)構(gòu)失衡，能源價(jià)格居高不下。為解決這一問(wèn)題，各國(guó)必須積極調(diào)整能源使用結(jié)構(gòu)，提高能源利用率，積極推動(dòng)節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。而空調(diào)能耗作為全球能源消耗的重要構(gòu)成之一，在總能源消耗結(jié)構(gòu)中所占比例較高。因此，積極推動(dòng)節(jié)能空調(diào)制冷系統(tǒng)更新?lián)Q代，不斷提高其能源利用率，降低能耗和廢物排放量，對(duì)于提高空調(diào)產(chǎn)品的節(jié)能效率，順利完成節(jié)能指標(biāo)意義重大。

【關(guān)鍵詞：】空調(diào)制冷；系統(tǒng)化；節(jié)能設(shè)計(jì)

1.、空調(diào)制冷系統(tǒng)概述

空調(diào)制冷系統(tǒng)，主要由冷凝器，壓縮機(jī)、節(jié)流和蒸發(fā)器四部分組成，具體工作過(guò)程是：低溫低壓制冷劑蒸汽被壓縮機(jī)吸入，壓縮成高溫高壓蒸汽后，送往冷凝器；在冷凝器中，制冷劑蒸汽放出熱量，由高溫高壓蒸汽冷凝成高溫高壓液體；冷凝的高溫高壓制冷劑液體通過(guò)節(jié)流元件后，變成低溫制冷劑液體，在蒸發(fā)器中吸收熱量，變成低溫低壓制冷劑蒸汽。

在空調(diào)系統(tǒng)制冷循環(huán)過(guò)程中，壓縮機(jī)是輸送和壓縮制冷劑的心臟；節(jié)流器件的作用是節(jié)流降壓；制冷劑是媒介，主是傳輸熱量；而蒸發(fā)器和冷凝器主要承擔(dān)熱量交換的作用。

2.、空調(diào)制冷系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化的重要性

空調(diào)制冷系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化有著非常重要的意義，主要的原因在于現(xiàn)階段的空調(diào)制冷系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化有著長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展方向，有著良好的發(fā)展基礎(chǔ)，現(xiàn)階段的能源問(wèn)題日益嚴(yán)重，如何更好的對(duì)現(xiàn)階段的能源進(jìn)行進(jìn)一步的保護(hù)，就是將空調(diào)等一些破壞能源的電氣進(jìn)行改良。而空調(diào)中，有污染性的地方，主要就是制冷系統(tǒng)中。如何更好的對(duì)其中的節(jié)能性進(jìn)行優(yōu)化，就顯得非常重要。

3.、空調(diào)制冷系統(tǒng)節(jié)能的影響因素

3.1空調(diào)制冷系統(tǒng)化中的制冷劑

空調(diào)制冷系統(tǒng)化中制冷劑的選擇直接關(guān)系到空調(diào)的制冷系統(tǒng)化的節(jié)能環(huán)保。早期的空調(diào)制冷系統(tǒng)的制冷劑采用CFCs，而現(xiàn)當(dāng)代空調(diào)制冷系統(tǒng)的制冷劑采用HCFCs和HFCs，然而此類(lèi)制冷劑會(huì)對(duì)大氣層中的臭氧層造成嚴(yán)重的破壞，不是保護(hù)環(huán)境的理想制冷劑。目前，很多空調(diào)系統(tǒng)也有采用二氧化碳、水等物質(zhì)作為制冷劑，然而二氧化碳容易產(chǎn)生溫室效應(yīng)，對(duì)空氣環(huán)境造成污染，也不是理想的節(jié)能環(huán)保制冷劑。因此，關(guān)于空調(diào)制冷系統(tǒng)化中的制冷劑還需不斷的開(kāi)發(fā)新的制冷材料取代氯氟氫等制冷劑或二氧化碳制冷劑，以保障空調(diào)制冷系統(tǒng)化的節(jié)能環(huán)保。

3.2壓縮機(jī)

壓縮機(jī)是空調(diào)制冷系統(tǒng)中最為重要的一個(gè)部分，被稱(chēng)為制冷系統(tǒng)的心臟，是我們進(jìn)行節(jié)能技術(shù)升級(jí)的關(guān)鍵。壓縮機(jī)一般情況下可以分為復(fù)式活塞壓縮機(jī)和回轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)兩種，它通過(guò)改變氣體的容積來(lái)完成氣體的壓縮和輸送。在這個(gè)過(guò)程中，需要消耗大量的動(dòng)力來(lái)完成，因此其為提高節(jié)能措施的重要手段。

3.3冷凝壓力以及制冷系統(tǒng)蒸發(fā)溫度

這主要是制冷系統(tǒng)的問(wèn)題，一般空調(diào)都是采用風(fēng)冷式冷凝器來(lái)進(jìn)行調(diào)解溫度。一般情況下，空氣通過(guò)冷凝器來(lái)起到制冷的效果，但如果冷凝器翅片上有塵埃黏貼堵塞就需要以更大的壓強(qiáng)來(lái)迫使空氣進(jìn)入，隨著壓力的增加，所需消耗的電力也將增多。一般情況下，每升高1kg/cm2相應(yīng)的能源消耗量將增加7%左右。在制冷系統(tǒng)中蒸發(fā)溫度也是對(duì)能耗影響比較大的一個(gè)因素。一般情況下，我們需要保持13℃左右的溫差即可，但受制于系統(tǒng)的有效性因素，我們往往要保持20℃左右的溫差，即系統(tǒng)中的蒸發(fā)溫度值將降低，據(jù)統(tǒng)計(jì)，該蒸發(fā)值沒(méi)降低1℃，同等情況下的能耗將要上升4%。

4.、探討空調(diào)制冷系統(tǒng)化節(jié)能的相關(guān)策略

4.1科學(xué)合理的選擇新型環(huán)保制冷劑

科學(xué)合理的選擇新型環(huán)保制冷劑能有效的減少對(duì)環(huán)境污染氣體的排放量，促進(jìn)空調(diào)制冷系統(tǒng)化的節(jié)能環(huán)保。目前，新型環(huán)保制冷劑已經(jīng)受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注，并對(duì)選擇新型環(huán)保制冷劑達(dá)成共識(shí)。以往的氯氟氫等制冷劑已經(jīng)被世界各國(guó)逐漸淘汰，而取代氯氟氫等制冷劑的新型環(huán)保制冷劑主要有碳?xì)浠衔铩⑷斯ず铣芍评鋭┑龋渲校斯ず铣芍评鋭┯蠷600a、R717以及R744等。通過(guò)科學(xué)合理的選擇新型環(huán)保制冷劑，改善對(duì)環(huán)境污染氣體的排放量，從而促進(jìn)空調(diào)制冷系統(tǒng)化的節(jié)能環(huán)保。

4.2科學(xué)合理的選擇新型節(jié)能壓縮機(jī)

4.2.1渦輪式壓縮機(jī)

渦輪式壓縮機(jī)是一種新型節(jié)能壓縮機(jī)，適用于小型空調(diào)制冷系統(tǒng)化中[3]。渦輪式壓縮機(jī)又可分為數(shù)碼漩渦壓縮機(jī)、直流變頻渦輪壓縮機(jī)等。數(shù)碼漩渦壓縮機(jī)是采用壓縮機(jī)頂部的氣腔進(jìn)行氣體的吸排來(lái)調(diào)節(jié)電磁閥的通斷電的時(shí)間，從而影響壓縮機(jī)的排氣量，控制壓縮機(jī)的容量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)壓縮機(jī)能源消耗的有效控制，促進(jìn)空調(diào)制冷系統(tǒng)化的節(jié)能環(huán)保。直流變頻渦輪壓縮機(jī)是利用其它壓縮機(jī)上永久性的磁鐵作為壓縮機(jī)的定子以及采用稀土為原材料制成永久性永久性磁鋼作為壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子。此類(lèi)型的壓縮機(jī)裝置能降低空調(diào)制冷系統(tǒng)化裝置的噪聲，延長(zhǎng)空調(diào)的使用壽命，并能對(duì)空調(diào)制冷系統(tǒng)化中的轉(zhuǎn)速作出合理的調(diào)整，提高能源的利用率，降低能源消耗，促進(jìn)空調(diào)制冷系統(tǒng)化的節(jié)能環(huán)保。

4.2.2螺桿式壓縮機(jī)

螺桿式壓縮機(jī)作為一種新型節(jié)能壓縮機(jī)主要運(yùn)用于大部分空調(diào)制冷系統(tǒng)化中。現(xiàn)如今我國(guó)關(guān)于螺桿式壓縮機(jī)的生產(chǎn)已經(jīng)處于國(guó)際領(lǐng)先地位。為加大空調(diào)制冷系統(tǒng)化的節(jié)能環(huán)保，螺桿式壓縮機(jī)正逐漸朝著上螺桿式壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)變。三螺桿式壓縮機(jī)是能有效的增強(qiáng)壓縮機(jī)的平衡穩(wěn)定性，并且壓縮機(jī)具有兩個(gè)工作容積以調(diào)節(jié)氣體的排放量，從而對(duì)壓縮機(jī)的能源消耗進(jìn)行有效的控制，實(shí)現(xiàn)空調(diào)制冷系統(tǒng)化的節(jié)能環(huán)保。

4.3空調(diào)系統(tǒng)日常使用、保養(yǎng)的節(jié)能方法

4.3.1定期清理冷凝器

空調(diào)冷凝器多采用的是風(fēng)冷式的冷凝器，采用翅片增加傳熱面積，強(qiáng)制空氣加速流動(dòng)，達(dá)到傳熱的效果。如果空調(diào)長(zhǎng)期使用并且不定期清理，冷凝器翅片表面就會(huì)粘黏一些飛絮、塵土、小飛蟲(chóng)等，增大風(fēng)阻和傳熱熱阻，造成冷凝器的冷凝效果下降，冷凝壓力升高。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，其壓力每升高1kg/cm2，就要多耗電6%到8%。清理時(shí)機(jī)：夏季制冷開(kāi)始及結(jié)束；冬季采暖開(kāi)始及結(jié)束。

4.3.2監(jiān)測(cè)空調(diào)系統(tǒng)的冷凝溫度

一些廠家在生產(chǎn)空調(diào)時(shí)，為了節(jié)約成本，配置的冷凝器，僅僅可以滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室工況對(duì)制冷量、消耗功率的測(cè)試要求。當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)35℃或冷凝器散熱不良時(shí)，空調(diào)系統(tǒng)的冷凝溫度就會(huì)升高，造成制冷量減少，壓縮機(jī)功耗增加，大大降低空調(diào)的制冷的效率。

因此，要監(jiān)控夏天空調(diào)系統(tǒng)的冷凝溫度，如果發(fā)現(xiàn)在夏天制冷空調(diào)冷凝溫度異常，總是頻繁的報(bào)警且多次沖洗外機(jī)無(wú)果后，就需要更換冷凝器來(lái)解決。

4.3.3制冷劑充裝

維修空調(diào)時(shí)，制冷劑充裝不宜過(guò)多。過(guò)量的制冷劑會(huì)占用冷凝器內(nèi)部空間，使冷凝的效果變差，導(dǎo)致冷凝器內(nèi)的壓力變大，空調(diào)冷凝溫度升高，造成制冷量下降，壓縮機(jī)功耗增加，所以不是制冷劑加的越多越好。

5.、空調(diào)制冷系統(tǒng)節(jié)能的發(fā)展前景

隨著人們對(duì)節(jié)能環(huán)保的日益重視，空調(diào)制冷系統(tǒng)對(duì)于節(jié)能的重視程度也日益增加。目前行業(yè)節(jié)能發(fā)展的重點(diǎn)放在新型制冷劑替換以及壓縮機(jī)技術(shù)的更新。但從宏觀角度出發(fā)，我們需要建立一個(gè)有效的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)化資本投入的硬性要求，提高市場(chǎng)參與者的節(jié)能的動(dòng)力和壓力。政府部門(mén)需要制定詳細(xì)的排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)要從市場(chǎng)中淘汰出去，促使整體市場(chǎng)向上發(fā)展。

6.、結(jié)語(yǔ)

空調(diào)在給人們提供舒適環(huán)境的同時(shí)，又消耗了大量的能源，所以我們必須考慮節(jié)能控制，針對(duì)不同的問(wèn)題，提出相應(yīng)的控制措施，使空調(diào)系統(tǒng)發(fā)揮最佳的運(yùn)行效果，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展。同時(shí)我們也應(yīng)當(dāng)積極開(kāi)發(fā)新能源，積極推動(dòng)太陽(yáng)能、地?zé)崮堋⒃幽艿刃履茉丛诮ㄖ械膽?yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1[1]]王起霄，劉淑靜，汝長(zhǎng)海.變頻空調(diào)的性能研究[J].哈爾濱商業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2001.

[2][2]馬娟麗.中央空調(diào)系統(tǒng)的最優(yōu)化運(yùn)行[D].西安科技大學(xué)，2006.