制冷空調能耗及減排節能技術的分析

袁敏

摘? ? 要：全球的能源短缺在不斷加劇，節能減排成為了電氣產品研究的重點。在耗能的設備里面，制冷和空調系統是最為常見的。但是在使用空調的過程中，能耗問題不容忽視。當前是一個能源緊缺的社會，如何在發展制冷空調的過程中最大化地保障能源消耗最少，成為該行業在今后一段時期內重點關注的問題。

關鍵詞：制冷空調;節能減排;能源消耗

1? 引言

我國是一個生產制造大國，尤其是進入改革開放以后，我國工業行業和制造業的迅速發展帶動了我國制冷空調行業的發展。隨著人們的物質生活水平不斷提高，制冷空調生產量只增不減，我國也逐漸完成了由制冷空調制造大國向制造強國的過渡，但隨之而來的就是能源消耗給我國制冷空調行業甚至我國生態環境建設帶來的負面問題。

2? 制冷空調行業在能耗方面存在的問題

2.1? 制冷空調能耗巨大

人們的生活水平不斷提高，對生活質量的要求也越來越高。在炎熱的夏季，制冷空調的利用率也在逐漸提高。在制冷空調推廣的時候，高功耗和高能耗導致了能源短缺的加劇。據統計，我國建筑能耗約占全國總能耗的35%，而制冷空調系統的能耗又占建筑能耗的50%～60%左右，制冷空調用壓縮機大部分時間在低負荷狀態運行，許多制冷空調系統得不到及時維護保養，造成或在制冷劑不足的狀態下運行，或在風量循環不暢的狀態下運行等等，這些勢必加大能耗。針對壓縮機大部分時間在低負荷狀態運行的情況，應創新發展變頻技術。

2.2? 空調制冷劑對臭氧層的破壞

大部分制冷劑使用的過程中，都為環境帶來了較大的破壞。其對臭氧層造成破壞以后，會導致溫室效應，并引起氣候發生變化，甚至會導致海平面上升，為沿海養殖業的發展帶來不利影響，同時也破壞了農業生態的平衡，導致出現各種農業災害。此外，空調制冷劑在一定程度上威脅著人類的健康，在氣候逐步變暖的今天，各種傳染病發病率有較大幅度的提升，人們患病率與死亡率也逐步提升。HCFs、CFCs 和 HFCs 等應用較多的空調制冷劑，均為溫室氣體，分析其給氣候變暖帶來的影響可知，其造成的影響主要取決于停留在大氣的時間和紅外線吸收能力。一般主要通過 GWP 衡量上述氣體對全球氣候變暖的作用，并通過 ODP 衡量物質對臭氧層造成的破壞程度。

3? 制冷空調節能減排技術

3.1? 人工智能技術

隨著科學技術的全面發展，人工智能技術為制冷空調的發展帶來了新的機遇。目前，在制冷空調領域，人工智能主要應用于智能控制、故障檢測和診斷。它克服了傳統仿真技術的許多缺點，但在短期內無法完全取代傳統仿真技術的發展。因此，下一步我們可以嘗試將兩者有機地結合起來，相互學習，實現智能仿真，為制冷空調的精確智能控制提供前提條件。

3.2? 高效換熱技術

要進一步提高節能減排效果，要注意靈活運用多種方法。我們可以選擇優質材料，也可以安裝冷凝器、風機盤管和蒸發器翅片表面，以提高其傳熱性能和換熱面積。為了提高傳熱面積，應注意提高傳熱性能。我們可以選擇改善過冷度和調整管排數。在材料的選擇上，既要注意其成本，又要保證其具有良好的換熱性能，從而達到提高冷凝器風機轉速的目的。

3.3? 環保型制冷劑技術

隨著嚴重消耗臭氧層的溫室效應的出現，清潔的制冷劑正在逐步發展。目前廣泛使用無害環境的制冷劑。在使用清潔制冷劑的過程中，可以減少能源消耗，有效控制排放，節省經濟成本。它在實踐中得到廣泛應用。

3.4? 二氧化碳制冷技術

在過去一個世紀里，二氧化碳制冷技術得到了廣泛應用。在這種情況下，二氧化碳制冷劑迅速被市場吸收，其作用越來越明顯。在制冷空調壓縮機中使用二氧化碳制冷劑可在降低能源效率方面發揮重要作用。

3.5? 變頻技術

作為制冷空調的一個重要組成部分，壓縮機對總的能源消耗有很大的影響。為了減少能源消耗，必須保證壓縮機的效率，所以應該注意使用變頻技術。普通空調系統通常在啟動時使用壓縮停止，以控制室內溫度。對變壓器壓縮機的分析表明，可以通過控制技術實現這一目標。首先，超寬位置，即通過有效控制微電腦技術，實時環境溫度測量;為了保證判斷的準確性，溫度始終保持不變，以實現提高能效的目標。其次，控制不明確，自動感覺室內外溫度變化，通過頻率控制，實現室內溫度控制目標，使室內溫度保持良好狀態。稀土磁電機轉子在電壓和頻率范圍內高速運轉。采用變頻技術實現風扇、水泵等無級調節，降低了空調的能耗。

3.6? 太陽能的技術

在能源短缺的今天，太陽能的利用可以說是一種易于開發、安全清潔的資源，它不僅可以用于供熱，還可以用于制冷。在制冷空調過程中，太陽能可以轉化為電能和熱能，采用電制冷和熱驅動制冷。

（1）吸附式制冷。研究發現，一些固體物質在一定的溫度和壓力下吸收一些氣體和水蒸氣，另一種物質在一定的溫度和壓力下釋放。吸附和解吸過程是壓力變化對壓縮機的作用。固體吸附制冷就是利用這一原理來分配空調。沸石分子篩吸附制冷是人們常用的制冷方式。該制冷系統結構簡單，無運動部件，無噪音，無維護。利用太陽能或低溫余熱可以達到較高的制冷效果，是一種很有前途的制冷方法。

（2）吸收式制冷。傳統的太陽能熱制冷通常是溴化鋰吸收式制冷。太陽能集熱器的性能要求很高。如果高效太陽能集熱器能將熱源溫度控制在140℃左右，則組合輔助熱源可以驅動雙效溴化鋰吸收裝置。如果人們充分利用太陽能的自然資源，將大大節約電力、天然氣和燃料油。

3.7 蓄冷的技術

調峰用電、平衡調峰“移動”供電、提高發電效率已成為許多國家十分重視的問題。運用“分時電價”政策以及一些鼓勵性政策，促進低功耗使用的積極性，并注重儲能技術在儲能罐中的使用和發展。

對于普通的冷藏介質，采用冷水冰。雖然是水，但前者不會發生。溫度高于0℃。低溫共晶無機或有機材料也可作為儲存介質，發生相變。例如，在一定的溫度和壓力下，水在外來氣體分子中形成固體晶體包層形狀，形成的晶體釋放出相當于水冰的相變熱。由于大多數制冷劑和水的作用，在5～12℃條件下，天然氣水合物的形成和較大的晶體相變熱（單位體積相變熱的大冰）被認為是一種理想的空調蓄冷介質。共晶鹽蓄熱是另一種潛熱蓄熱。儲存介質由無機鹽、水、成核劑和穩定劑組成。在冷庫和空調工程中，較常見的相變溫度約為8～9℃，共晶鹽儲能材料，相變潛熱為95kg/kg。

4? 制冷空調發展的趨勢

除了加強空調節能減排技術的研發外，還應關注空調的節能標準。合理制定能效標準有利于空調科研生產企業更加重視對能效的控制。中國通常每五年修訂一次節能減排要求。根據現階段制定的相關標準，能效標準逐漸重視能效比，這對于指導空調行業調整能效指標非常重要。同時，通過不同的運行季節和能效測量，使能效標準更具針對性和科學性。

5? 結束語

綜上所述，節能減排是制冷空調領域當前研究的重點和未來的發展趨勢。從各方面控制能源消耗，繼續投資相關技術。在意識上，還要注重環保與經濟發展的協調，使節能減排技術和節能控制的理念真正體現在制冷空調的設計、制造、使用管理等方面。

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