空调制冷技术研究状况和发展趋势 彭增建

空调制冷技术研究状况和发展趋势彭增建

发表时间：2016-11-17T16:33:36.167Z 来源：《基层建设》2015年12期作者：彭增建

[导读] 摘要：现代空调制冷技术经过百年的发展，已经覆盖到人类生产生活的各方面。由于环保的形势要求，研发高效的设备和系统是空调和制冷技术未来的核心发展方向。

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摘要：现代空调制冷技术经过百年的发展，已经覆盖到人类生产生活的各方面。由于环保的形势要求，研发高效的设备和系统是空调和制冷技术未来的核心发展方向。未来空调制冷技术的发展可以分为三个方面，一是新型制冷剂的研究开发，二是新型节能环保设备的研发，三是新型空调与制冷系统的开发与设计。本文对目前行业的研究现状和发展趋势进行了总结。

关键词：空调制冷；技术；研究状况；发展趋势

一、国内制冷技术的研究状况

同国内家电企业发展路线相似的是我国的空调制冷行业仍然走的是借鉴国外先进技术并进行效仿的发展路程，这虽然使我国空调企业的发展规模有所扩大并有所发展，但毫无疑问的是它的发展仍处在“拿来主义”、“照猫画虎”的圈子里。目前，由于从国外引进的技术不是现今使用的先进的技术，相反而是一些国外已经摒弃的、过时的技术，从而造成目前国内的许多空调产品仍然陷在劳动密集型的模式中，在综合实力上也无法与国外的产品相媲美，而是处于国际分工的低端。由此可见，同国外先进的空调制冷技术以及产品相比，我国的就显得有些低劣了。

虽然同国外相比，我国的空调制冷技术起步晚，发展的有些缓慢，事实上，近些年来，我国在这方面的研究一直在进行着，并且已经取得了一定的进步。如：有关热声制冷技术的研究，华中科技大学已经有十多年的历史，所取得的成就是成为目前国家有关这方面研究第一个获得自然科学资金资助的单位，并作为国内热声制冷研究中心而被人所熟知。除此之外，天津大学也在国家自然科学基金等的资助下进行CO2跨临界循环的研究。由此可见，我国在空调制冷技术方面的发展还有很长的路程需要走，但是相关人士需要知道的是目前，我国面临的主要问题已不是如何发展空调制冷技术，而是如何实现其产业化的问题。

制冷剂作为空调制冷技术的核心研究对象，其研究、发展状况的好坏直接影响着国内的空调制冷技术的发展。目前，我国将制冷剂的发展历程主要分为从自然物质到人工合成的物质、再回归到自然物质两个阶段。早期属于天然物质的制冷剂（乙醚、氨、CO2）等虽然在自然界中容易获得和制取，但是由于受到科技水平、经济条件等的限制致使制冷设备庞大、效率较低等因素逐渐被氟利昂制冷剂所代替，它的主要特点就是热力性能较好，这就是所谓的制冷剂发展的第一阶段，但是由于氟利昂这种人工合成物质对臭氧层造成了极大地破坏，这种问题无论是对人的身体健康和环境均是不利的，由此可见，氟利昂制冷剂被其他制冷剂所代替已是不可改变的事实。自此，国内外纷纷研究代替氟利昂的制冷剂，经过长期的研究总结，目前，在众多的天然制冷剂中氨、丙烷与其他烃的混合物及CO2制冷技术以其自身的优势最有可能成为代替氟利昂制冷剂的自然物质。

二、空气源热泵技术的具体应用发展

1、冰蓄冷技术

在现代城市中，空调已经成为人们日常生活的必需品，其在人们生产和生活中的应用范围正在逐步扩大。然而，在空调技术被推广的同时，空调自身产生的能源消耗也受到了人们的重视。科学统计显示：我国企业和居民消耗在空调系统上的电能已经超过了60%。在电能资源紧张的现状下，降低空调自身的能耗，是摆在人们面前的重要课题。

经过不懈努力，专家研制成功了冰蓄冷技术，有效降低了空调能耗。采用这种技术制成的新型空调，可以利用非峰值的电能，来保持制冷物质的最佳能量节约状态，并维持系统的运行良好。将空调自身运转所需要的潜在能量和显在能量全部释放出来，提供给空调系统以便实现正常工作，也就是通过融冰冷量的放出，来使空调内部的冷负荷达到既定要求。这时，蓄冷装置就成为了储存冰块的容器。这种冰蓄冷技术的空调，可以实现填谷移峰的功能，它提高了装置运行的稳定程度，提升了经济效益，并有效削减了空调的能量损耗。

2、太阳能制冷技术

太阳能是一种清洁的新型资源，它没有限量，并且可以再生。太阳能自身的巨大潜在能量和长期效果，受到了专家的重视，近年来，有关太阳能利用领域的技术研究也取得了很大进展。利用太阳能来制造制冷的空调设备，是目前制冷节能技术的重点所在，这种空调的利用前景十分广阔。太阳能空调在节能方面的优势也很明显，科学统计显示：全球居民使用空调所消耗的能源，占到了全部居民消耗电能的一大半。如果引进太阳能制冷技术，那么居民使用空调所消耗的电能将会大大降低。同时，太阳能资源还是一种环境友好的资源，利用CFC压缩制冷设备，会破坏大气层中的臭氧，因此，这种工质已经不再使用。许多专家都致力于研究CFC的替代技术。通常情况下，太阳能空调使用非氟氯氰作为制冷物质，它对于臭氧的破坏性和温室效应都为零，因此能够达到保护环境的要求，并可以减少石油化工燃料在燃烧时产生的污染性物质。另外，太阳能空调自身的供热量和冷量在四季中匹配程度都很高，也就是说，太阳的辐射能量越多，空气的温度就会越高，用户需要的供冷量就会越多。利用这样的原理，我们可以将这样的太阳能空调体系设计成多种能源来源的类型，利用工厂排放的工业废气、工业余热以

及天然气等各种能源，建造质量优良的制冷空调。

目前较常见的太阳能制冷空调技术包括吸收式的太阳能制冷装置，这种空调系统利用变换的溶液浓度来取得冷能源，即在特定的压力下，制冷物质就会吸收热量而蒸发，这时再利用吸收物质来吸收蒸发出来的蒸汽。这样的制冷装置原理，利用发生装置和吸收装置代替了压缩装置，可以利用的能源包括热水、太阳能、蒸汽和燃气等各种形式。目前，这种空调装置系统的应用范围在日益扩大，它将常规的吸收式氨水空调或者溴化铎空调和太阳能系统有机结合，从而发挥出提供热量和制冷的作用。另一种比较常见的太阳能空调系统类型为喷射式，这种系统中的制冷物质在换热装置中，能够吸收太阳能并实现压力增大、气压转变等，生成饱和状态的蒸汽，进入喷射装置并通过喷嘴来快速喷出，在喷射装置附近形成真空隔层。同时，喷射装置再次吸进压力较低的蒸汽，通过喷嘴产生的气体混合物逐渐进入冷凝装置中，实现凝固和热量放出，而放出的冷凝液体经过阀门流进蒸发装置中，在吸收热量之后发生汽化，完成整个的制冷过程循环；另一部分冷凝液体经过循环泵装置提升压力，然后流进换热装置中再次发生吸收热量和汽化。

太阳能光电式制冷空调，也是新技术发展的成果之一。光电式制冷空调利用了太阳能发电功能，通过光电的转换，来使太阳能转换为