家用空調耗電特性研究

王哲

[研究背景]

夏天，家里的電費是平常月份的3倍，我知道這是開空調的緣故?？照{的耗電特性是怎樣的？如何才能減少空調能耗？帶著這些疑問我查閱了空調能耗以及建筑用電設備能耗方面的資料。

空調主要有壓縮機、冷凝器、節流裝置、蒸發器四個基本部件，由紫銅管將四個部分連接而成，系統中充注著制冷劑如氟利昂等，如圖1。除了這四個基本部件外還有四通換向閥、單向閥、干燥過濾器、儲液器、截止閥等部件。

空調由壓縮機壓縮和節流閥節流完成整個系統的循環工作，制冷劑在循環中經過蒸發、壓縮、冷凝和節流四個熱力變化過程。在小型空調器中，一般采用毛細管來實現節流過程，也有用熱力膨脹閥進行節流。在壓縮機不停運行中，四個熱力過程連續不斷地進行循環完成空調器的制冷過程。空調電負荷有壓縮機、風扇電機、溫控器等器件，其中壓縮機的耗電量最大。

[實驗設備及方法]

筆者分別測量了主臥室、次臥室和書房三臺分體空調，主臥室和書房空調型號一樣，房間面積差異大，如表1。此次研究所用儀器設備，包括數字式溫濕度計3個、單相電子式電能表3個、電流表3個、電壓表3個、10A插頭插座3個、16A插頭插座3個、導線和絕緣膠帶若干。

用遙控器設定制冷溫度，制冷開始后，用數字式溫濕度計記錄房間初始溫度和各階段溫度，并記錄制冷時間和電能表耗電量。測試時間最長持續4小時，最短2小時。

[實驗結果]

主臥室實驗數據見表2，主臥室溫、耗電量隨時間變化趨勢分別見圖3和圖4?？梢钥闯鲋髋P室空調運行過程中，制冷時耗電多，保持溫度時耗電較少，而累計耗電量幾乎是線性增長，室內溫度開始階段下降較快，30分鐘以后下降幅度減慢，最后趨于一個較穩定的溫度25.6℃。由于初始溫度或環境溫度較高，房間面積較大，最后穩定溫度達不到設定溫度24℃。

次臥室實驗數據見表3，耗電量隨時間變化趨勢見圖5。此次實驗初始溫度（環境溫度）比設定溫度低，可以看出空調仍運行，累計耗電量增長較快，室內溫度基本維持在初始溫度23.3℃。小房間制冷快，半個小時耗電量接近0.6kW/h，保持溫度半個小時只需要約0.3kW/h。

書房實驗數據見表3，書房室內溫度和耗電量隨時間變化趨勢分別見圖6和圖7。主臥和書房前兩個小時的耗電量對比如圖8?？梢钥闯隹照{運行過程中，室內溫度開始階段下降較快，約45分鐘以后下降幅度減慢，最后趨于一個較穩定的溫度24.8℃。

主臥和書房安裝的空調一樣，主臥的面積是書房的面積1.94倍。主臥在30分鐘、60分鐘和120分鐘時的耗電量分別是書房耗電量的1.62、1.88和3.52倍。即面積越大，空調運行時間越長，耗電增長越快。

[總 結]

本文測量了家用空調的耗能特性，比較了兩種型號、三種面積耗能及制冷速度。城市有成千上萬個家庭，若用火力發電每發1度電要消耗123克標準煤，排放319克二氧化碳、2.95克二氧化硫等有害物質，會污染到我們賴以生存的環境，影響人們的健康。無論是從經濟發展角度上考慮，還是從環境保護方面考慮，促進家電設備的能效管理具有重要的意義。應做到盡量少開空調，晚上開空調把溫度設定適當，積極參與到節能宣傳和普及節能知識的廣活動中去，培養節能、環保、健康的生活理念。