制冷空调节能应用新技术

李利国

引言：经济建设的快速发展必然会出现能源的供应紧缺的现象，能源是关系到我国社会稳定、经济发展与国家安全的重要问题。人们的生活水平随着经济的发展不断提高，对生活环境的质量也有了更高的要求，空调系统在人们生活中的广泛应用使得能源消耗不断的提高。根据统计，空调能耗占据整个建筑能耗的百分之三十至六十，所以空调节能技术的研究和探讨是非常有必要的，此外，空调的含氟制冷剂对臭氧层会造成影响，高能耗、低效率的空调系统会排放更多的二氧化碳导致全球气候变暖，引起温室效应，因此空调节能技术的研究与应用是可持续发展的必然要求。

一、变频技术的应用

现在，变频技术在空调压缩机内的使用是重要的节能方法之一。传统空调主要是以停止压缩机工作来实现对室内温度的调节，这就需要额外的能量来支持压缩机由静止到转动所需要的动能，而且频繁开关压缩机会造成压缩机内部件的磨损。与传统空调进行比较，变频技术在压缩机内的使用使得压缩机的转速可以由变频器来进行调节，可以根据室内温度随时对制冷剂的流量进行调节，改变制冷剂或制热剂的供给。一般情况下，空调以较大的制冷或制热功率迅速对温度调节至设置的温度，然后对压缩机进行变频，调节至低能耗、低转速运行状态，保证室内温度在较小的范围内波动，这样使得室内的舒适度提高，也节省了频繁开关机耗费的能量，节能效果提高了百分之二十。变频技术主要在于其控制方面，主要的技术实现包括以下几个方面：

（1）全数字直流变频。该变频技术主要是把交流电首先转换为直流电，然后根据室内的温度进行变频调节，全数字直流变频主要采用脉冲幅度调制和脉冲宽度调制数字符合变频的控制。

（2）超宽变频。主要是利用微电脑控制技术，对环境温度快速的进行测量然后做出判断，实现恒定温度的维持，达到节能的效果。

（3）模糊控制技术。该技术是在模糊控制技术的基础上，对室内人群活动的情况及室内温度的变化进行感知，以此作为辨别变频的控制要素，从而实现节能效果。

该技术现在子啊空调系统中应用最为广泛，是先进的和有效的节能技术，必然会得到推广和使用。然而，对变频压缩机的制造与设计都有着较高的要求，既要满足润滑油供给和低转速时的震动问题，又要解决在高转速时的磨损、摩擦和轴承负荷问题。

二、太阳能制冷空调

随着清洁能源的开发与使用，对太阳能的开发研究成为现阶段研究的重要。太阳能具有取之不尽、用之不竭的特点，其优点在于清洁按去哪、不需要开采和运输，因此成为了近些年来研究的重点。在空调行业中，太阳能既可以用来供暖，也可以用来制冷。在制冷方面，主要是将太阳能进行光热转化，用热能来驱动制冷，或者是进行光电转化，以電能来制冷，二者相比之下，后者的制冷效率相对较低，因此主要研究方向为将太阳能转化为热能，然后以热驱动制冷。太阳能集热器主要分为两种，真空管集热器和平板集热器，现阶段主要研究的太阳能制冷技术包括一下几个方面：

（1）太阳能吸附式制冷。与传统的太阳能吸收式制冷相对应，太阳能也可以进行吸附式制冷。该制冷系统比较适用于家庭小环境下的制冷系统，热源驱动只需要65℃以上即可，每天运行的时间较长，且没有污染，从而达到节约能源的效果。

（2）太阳能吸收式制冷。该技术属于传统的一热制冷技术，但是在此基础上对制冷材料进行了发展，使得该技术更加的成熟。现在，单级溴化锂吸收式系统要求90℃以上的热源温度，因此要求太阳能集热装置要好，如果采用两级系统，那么需要的热源温度即可降低，但是效率同样也会降低。因此该系统只能在太阳能资源丰富的地区使用，才能对节能产生重要的作用。

此外，可以利用太阳能驱动吸附硅胶转轮，这样就可以实现转轮除湿空调。该系统还可以与传统的空调进行结合，组成除湿空调系统，满足降温和除湿的作用，在湿度大、通风差的室内较为实用，其节能效率可以达到百分之三十。如果能对其工作中实现小型化、紧凑化、高效化和持续化，那么该系统在制冷方面的应用前景较为广阔，因此这也是目前研究的主要方向。

三、蓄能技术

一般情况下，空调制冷负荷占据高峰时整个电力负荷的百分之四十，这与高峰用电时的供需关系产生矛盾，因此采用蓄冷空调系统是环节负荷峰谷差的有效方法之一。以往的蓄冷技术主要分为冰蓄冷和水蓄冷两种，水作为最简单的蓄冷材料，在研究中是时间最长的，水蓄冷技术的优势在于简单、安全，但是其蓄冷的密度低，传输过程中消耗的能耗较大。而冰蓄冷也是最为常用的蓄冷方式，利用冰的消融来达到冷量的释放，比水蓄冷的密度大数倍，同时蓄冷槽体积小，供冷稳定且持续性好，但是冰蓄冷在制冷的时候蒸发温度低，制冷机组的能耗增大、性能下降，制冰设备复杂，其维护的费用也较高。因此需要研究其他材料下的蓄冷技术，本文主要对以下几种技术进行介绍：

（1）冰浆蓄冷。该技术首先需要利用制冰法制取一定浓度的冰水混合物，浓度的控制范围为保证其流动能力，这种冰浆可以作为蓄冷的材料，进行冷凉输送，这种介质的冷凉输送可以达到冷冻并的五倍左右，所以在相同冷凉输送的时候，需要消耗的泵功率降低，其不足之处在于制作过程复杂，需要一定的机械功消耗。

（2）共晶盐蓄冷。该技术最早由日本某公司研究室研制出，主要适合于空调系统的蓄冷，去主要原材料选用十水硫酸钠作为主要成分，然后添加一定比例的添加剂后，温度相变8—10℃，所以在常用的空调制冷机组中非常实用，该蓄冷技术的蓄冷密度约为水蓄冷的三到四倍，其不足之处在于材质容易老化，蓄冷能力就会下降。

（3）水合物浆体材料。部分铵盐溶液在一般压力下酒可以生成与冰浆类似的浆体，而其生成的装置又比冰浆生成的装置简单。在四丁基溴化铵水合物浆体作为空调用蓄冷和冷量输送介质中普遍采用，其相变温度可以达到0～12℃，蓄冷密度约为冷冻水的2-4倍，易于调节，应用前景较为广阔。

（4）水/油蓄冷材料。在该类蓄冷系统中，水是作为传热的流体，油作为相变的蓄冷介质，利用水与油的密度差将其分开，进行流体调配，达到蓄冷的效果。空调系统中一般采用的油材料为十四烷，其融点为5.8℃。

四、结束语

空调行业在我国的发展仅仅只有十几年时间，但是其发展的速度比较快，与发达国家相比，技术还是存在一定的差距，主要表现在对能源的利用率不高、降低能耗方面的贡献还不够。因此我国的空调能耗系统的发展还有很大的空间，在对节能系统进行研究的同时，也要加强维护与管理，在国家政策方针的建议和指导下，从我国的实际情况出发，利用各种节能技术，研究适合我国发展的空调节能设备和新技术，从而对我国的民生经济和环境保护作出一定的贡献。

参考文献

[1]高虎杉，耿世彬，周文生，等. 地下工程空调系统节能控制新技术[J].洁净与空调技术.2011（2）：47-50.

[2]晓青湖北.节能减排新技术崭露头角 开辟汽车空调制冷新蓝海（上）[N].电子报.

（作者单位：河北宏拓房地产开发有限公司）