制冷与空调节能技术

制冷与空调大作业

——制冷与空调节能技术

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制冷与空调节能技术

摘要：不可再生资源日益短缺、环境污染日趋严峻，为了避免对不可再生资源的过度索取，保护人类赖以生存的自然环境，大力开发利用可再生能源，节能己成为科技发展的必然路线。当前的制冷技术几乎已经渗透到各个生产技术、科学研究领域，并在改善人类的生活质量方面发挥着重要的作用。在制冷工程中运用新的节能技术来减少能量的消耗，提高制冷的效率，同时也要将环境的污染减少到最低程度，这已经成为整个制冷行业发展的首要任务。当前，在制冷这个行业里已经研究出了很多项新节能技术来代替传统的制冷技术。本文将介绍其中几种比较重要的节能制冷技术，并讨论未来制冷节能技术发展的方向。

关键词：制冷空调节能技术

正文：

一、制冷空调行业发展现状

我国制冷空调行业发展相对西方国家来说较晚，仅仅只有几十年的时间，目前各方面的经验积累尚不充分。同时市场的发展也不够完善，一些客观因素制约着行业的进步与提高。当前较为普遍的现象就是，许多国内空调企业所生产的空调产品，虽然在商场规模上逐年扩大，但是没有真正的走出劳动密集型的模式，没有自己的技术，在综合实力上也处于国际分工的低端。据了解，现在我国国内企业仍然没有对新兴制冷技术进行深入的研究开发并申报相关的专利资格，这足见我国仍然处于为国外高技术制冷企业“打工”的阶段，缺少长远的打算。随着制冷行业的发展和技术的不断进步，我国制冷空调行业目前所生产的产品，无论是在品种规格，还是在产品性能、产品质量等方面，较改革开放前均有较大的进步。许多的国内企业的生产模式已经从当初的单纯引进、仿制，逐渐形成基本的自主研发能力，新产品的开发和推向市场的速度明显加快。我国部分大学也一直在进行相关的研究，有的已经获得国家自然科学基金资助单位，有的院校已经成为空调制冷研究中心。

二、现代制冷空调技术

（一）制冷空调中热回收技术的运用

热回收技术主要是对空调在运行中产生的余热的再利用热的一种节能技术。回收技术根据他的应用场景可分为两类，一类是冷凝热回收，另一类是排风冷热回收。冷凝热回收可用于加热生活热水, 减少热量的直接排放,节约能源,而且减少环境的“热污染”。排风冷、热回收技术主要用于冷却或加热新风, 减少制冷机组的负荷,从而达到节能的目的。

（二）空调制冷技术中对于蓄冷技术的运用

蓄冷技术是一种用于非用电峰期的用电蓄冷，用来储存能量，到用电高峰期时进行蓄冷释放。此技术具有以下几点优势：（1）平衡电网的使用峰谷，合理的配置资源。（2）使空调的运行费用得到减少。蓄冷空调技术的运用避开了电网使用高峰期的高价电费。（3）可作为应急冷源。蓄冷空调在突发停电的情况下相当于一个备用的冷源，在自备电源的带动下能够启动蓄冷空调装置，以达到空调的负荷进行制冷。

（三）制冷空调中变频节能技术的运用

在现代的空调节能技术中，变频技术是应用最为广泛的也是技术最为成熟的一种空调制冷技术，该技术是应用变频器来提高动力的应用率。变频技术的实现方式为电动机与变频器的结合，变频技术实现节能的方式主要利用负荷控制电动压缩机以及其它设备的转速。变频器能够利用传感器结合实际环境对空调的核心部分之一的电动机的相关参数进行调节，同时还能够利用变频器改变电动机的启动方式减少电动机在启动时对电网的冲击。变频技术的作用不仅在于降低能耗，它在软启动电动机和压缩机方面也有一定的作用，通过软启动实现精确控制温度以及减少电网对制冷与空调设备的冲击。变频技术还可以和VRV变频多联机技术和数码漩涡技术相结合，进一步提高节能效果。

（四）太阳能节能技术的运用

太阳能第一种可再生能源，太阳能是取值不尽，用之不竭的绿色能源，太阳每年向地球输送大量的能量，每年有1X1018kWh 的太阳能总量被地球所接受。同时，太阳能制冷空调系统的运用具有节能和环保两种特性。

现代空调中利用太阳能制冷的方式很多，下面将简单介绍两种利用太阳能的制冷空调技术。（1）太阳能的吸收式制冷技术。主要是利用太阳能集热器吸收太阳的热量，然后利用集热器收集的热量用于空调的制冷作用。既是把制冷剂在一定的压力下进行蒸发吸热，之后再利用吸收剂把蒸发的的蒸汽吸收，通过这种溶液浓度的转换来获得冷能量的装置。（2）利用现代研制的太阳能电池进行能量转换，可通过太阳能电池吸收蓄积的太阳光能转化为电能，再利用电能来驱动制冷装置进行空调制冷。

（五）空调制冷技术中对于热电冷联技术的运用

热电冷联产技术是一种综合的能源利用系统, 该技术不仅提高了低品位热能的利用率,而且增加了热电联产中夏季的热负荷, 增大了汽轮机组的负荷率, 从而提高了整个机组的效率。利用天然气作为动力源供燃气轮机发电,燃气轮机的排热进入吸收式冷热水机组,所产生的冷冻水用于制冷,从冷热水机组排出的热量则用于除湿型空调, 该机组为液体式吸收型除湿处理机,吸收式机组的排热用于其溶液再生,以提高热电冷联产的综合效率。

三、新型制冷空调技术

随着科学技术的不断进步，越来越多的新型节能技术被广泛应用于制冷空调系统中，下面主要介绍两种：

一是热声制冷技术，该技术是本世纪初出现的一种新型制冷技术，相比传统的蒸汽压缩式制冷系统，热声机的优势十分突出：比如该技术采用的是惰性气体或相关混合物作为工质，无需使用制冷剂，最大程度上降低制冷剂对臭氧层的破坏，加重温室效应；并且热声制冷技术结构简单、可靠性强，无需使用贵重材料，大大降低了投资成本；此外，其设备结构中不存在振荡的活塞、油密封、润滑等运动部件，大幅增加了其使用寿命。与传统制冷系统相比，可以说热声制冷技术近乎完美，因此可以断言，其将成为新一代制冷技术的发展方向。

另外一种即是人工智能技术。可以说人工智能技术的出现与发展是当代科学技术进步的里程碑。现在人工智能的应用领域还局限于智能控制、故障检测及诊断、负荷预测等，尽管其可以克服传统仿真技术的诸多不足

之处，但是短期内其部分功能仍然无法达到仿真技术能够实现的效果。因此，在制冷空调应用领域，可以将人工智能与传统仿真技术互相结合应用，实现智能化仿真，二者取长补短、相辅相成，因此仿真技术与人工智能技术可以在理人论上为制冷空调的准确控制提供可靠依据。制冷系统实现计算机自动控制，可以最大程度上保证控制器的冷量输出，更加安全、可靠，并且可以保证空调系统处于最佳的经济状态运行。由此可见，空调系统的控制中，加入一系列的自适应控制与智能控制方法，与常规控制系统相比，智能控制系统会获得更高的能效比。

四、结语

节能是有关我国国计民生的大事, 也是制冷空调行业发展的永恒主题。对于制冷空调的节能,我们需要从源头控制制冷空调机组的能效比或性能系数,提高其节能性能; 其次,我们不但需要考虑整个空调系统的节能,而不是仅仅从某一个具体的空调部件来考虑是否省电,而且还要从整个能源系统出发来考虑节能,而不是仅仅考虑一种节能措施或者技术是否节约投资, 是否节约运行费用; 第三,我们还需要寻求新能源、替代能源以及再生能源等用于制冷空调, 同时开发和利用环保型的制冷空调节能新技术, 减少对环境的污染, 做到既节能又环保; 第四,可以采用多种节能技术联合应用,组合成分布式能源系统以及梯级能源系统,使能源得到充分利用。我国制冷空调节能技术行业的发展，近几年取得了不俗的业绩，但是就当前国内外的发展来看，在节能和环保等方面仍然面临着巨大的挑战和压力。中国现在虽然是制冷空调制作的大国，但依旧处于中等地位，因此要不断加大在技术方面的投入，强调形成具有自主知识产权的核心技术和竞争力，这样才能迈进制冷空调行业制造强国的大门。从我国制冷空调技术现状来看降低制冷空调的能耗有很大的潜力可挖，需要采用先进的节能技术, 采用新能源新技术以及多种节能技术的联合使用,真正实现节能的目的。