制冷空调节能减排实用新技术分析

科技风2019年1月机械化工
D O I：10.19392/ki.1671-7341.201901129
制冷空调节能减排实用新技术分析
张军华
江苏中烟工业有限责任公司南京卷烟厂设备动力处江苏南京210017
摘要：随着社会经济的发展和生活水平的提高，民众对环保问题的关注度越来越高，基于此，各种空调节能减排技术应运而 生。

笔者将重点介绍空调制冷节能减排中的地源热泵技术、制冷剂替代技术、热回收技术和空调蓄冷技术,并详细说明这些技术 的应用和监控方法，以期在进一步提升民众生活水平的同时利于环境的保护。

关键词：制冷空调；节能减排;新技术
1制冷空调节能减排的意义
民众的生活水平因为制冷空调被广泛应用而得到了明显 提高，然而由于空调节能相关技术的不足导致制冷空调的耗电 量都比较大，这在一定程度上加剧了我国电力资源的压力，提 高了供电系统的运营奉仙，从而影响了社会生产与民众的生 命。

对于地球生命而言，臭氧层是削弱紫外线伤害的天然屏障，若我们及时采取相应的策略，臭氧层的保护作用会在氟利 昂的破坏下消失殆尽，届时人类将面临巨大的生存危机。

所 以，研发新的空调制冷技术，实现节能环保是迫在眉睫的问题。

总而言之，研发先进的节能环保技术，寻找环保型能源、保护大 气层是人类共同的职责。

而制冷空调应用新技术的研发意义 在于二氧化碳排放量的控制以及能源的节约。

2有关制冷空调节能减排实用新技术的介绍
2.1地源热泵技术
从本质上分析，地源热泵技术是一种能源转化技术，即将 地表浅层的地热能源转为空调制冷能源的技术。

地热资源是 指处于地表浅层的低品位能源，来源于地下水。

因而地热热泵 技术具有节能、环保、节约自然资源等特征。

该技术让空调系 统散热能力得到大幅度提升，通过土壤散热在实现制冷的同时 降低电力能源的消耗。

最后，同传统技术相比,该技术不再通 过水资源实现散热功能，因此无需另设锅炉等设备，在一定程 度上节约了水与土地资源。

2.2制冷剂替代技术
传统空调制冷剂氟利昂因为可以破坏臭氧层而被国际社 会明令在一定时间内禁止使用，根据规定，发展中国家在2040 年前不得使用氟利昂，发达国家则是在2020年前不得使用。

因此，技术人员首要任务就是在最短时间内研发出可以替代氟 利昂的新型制冷剂。

新型制冷剂要以环保为原则，使用过程中 要能达到两方面的要求:一是全球变暖潜能（GWP)较低，二是 臭氧层破坏潜能（ODP)较低。

现阶段，天然制冷工质和H FCs 物资是制冷剂替代研究的两个主要方向。

其中，天然制冷工质 方向已经研制出了 R600a、R290和R717等替代物质，而HFCs 物资开发方面也获得了 R4〇7C、H FC134a(R134a)、R410A等替 代环保制冷物质。

2.3热回收技术
热回收技术是指回收空调运作时散发的热能并将其并人 能量循环的技术，该技术可提高热能的利用率，实现能源的节 约。

热回收技术可根据空调的性能和应用场地分为两类类:冷 凝热回收技术和排冷风、热分回收技术。

冷凝热回收技术可将 空调多余的热能转化为空调运作的能源，减少污染物的生成，而排冷风、热分回收技术可确保空调运作过程中实现制冷组部 件低负荷运转，在保障节能的前提下提升工作效率。

2.4空调蓄冷技术
空调使用过程中存在髙峰阶段和低谷阶段，根据这一特 性，技术人员研发出了空调蓄冷节能技术。

空调蓄冷技术可实 现在空调使用髙峰阶段时将低谷阶段储存的冷能量释放出来，通过冷冻机的运作实现空调制冷目的。

该技术能够让空调使 用率得到有效提高，降低电力供应对空调使用的影响，因此对 某些电力供应不稳的地区而言具有极大的意义。

3制冷空调节能减排新技术监控的核心内容
现阶段,研究人员针对空调制冷新技术的研究方向和项目 较多。

而笔者重点说明的内容主要是空调蓄冷技术的监控。

空调蓄冷技术系统可根据不同组件的协作分为几个部分，其运 行策略也会因为符合的不同而有所区别，进而监控内容也会有 所差异。

空调系统运行过程中要以实际情况为基准并进行调整。

3.1主机的控制
对主机的控制目的在于通过调整主机负载情况确保主机 出口温度处于一定范围之内。

同时，在制冰工况方面，主机进 口温度在主机强制满载情况下若未能达到预定值，那么主机应 继续工作。

通常，主机会在三种情况下退出制冰模式。

一是系 统时间程序不在制冰时段;二是储冰量传感器显示冰满;三是 主机进口温度比预定值小或者刚好达到预定值。

3.2冰槽的控制
从技术层面来说，系统不能直接控制冰槽出口的温度，只 能通过控制冰槽进入温度和流量间接实现这个目的。

系统判 断冰槽蓄冰量的标准是储冰量传感器显示的信息。

现阶段，市 场上有很多种储冰量传感器，应用交广的一种是液位传感器，该传感器能够进行信号模拟与转化，通过4 ~ 20m A或1 ~ 5Vdc 输出信号显示出冰槽水位变化情况，让系统准确判断出冰槽的 蓄冰量。

3.3空调系统控制相关策略
通过在用电低谷时期储蓄冷负荷能源是空调蓄冷系统实 现能源消耗降低、发挥节能减排作用的主要方式。

为确保空调 系统正常运作，需要对其系统工作模式进行科学规划，而且规 划过程中要遵循以下几点原则：
(1)冰槽优先原则:冰槽融冰应是冷负荷定制的首先策略;
(2)冷机优先原则:系统运作过程要先让制冷机处于满负荷运 作状态,若负荷减少先让冰槽将载;（3)限制原则:无论是主机 用电量还是系统都需保持在一定标准或者达到某个预定值。

4结语
综上所述，对于自然环境和空调系统经济效益而言，上文 提到的制冷空调节能新型技术在应用方面都有一定的意义，应 用、推广前景良好。

此外，从宏观角度出发，节能减排并非是阶 段性的工作，需要人类不断研发新的技术和能源运用策略，这 样才能在提升人类生活水平的同时更好地保护地球生态环境，实现能源节约，让人类文明不断延续。

参考文献：
[1]范蕊.节能减排视角下推进绿色建筑发展的有效路径 [J].智能建筑与智慧城市，2018(05) :61_62.
作者筒介:张军华，工程师（副主任科员）。

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