浅析制冷与空调设备节能的研究进展

邬明智

青岛海信电子设备股份有限公司 山东 青岛 266100

引言

国家重视工业的绿色节能发展，领导人们坚持在生产能源和消费等方面进行创新驱动发展，对能源的开发进行控制，在交通、工程建筑和传统重工业等方面进行向节能发展的转型，坚持绿色环保发展。致力于将节能环保的老工业转变成新兴环保的国家产业支柱。面对当前我国在新兴绿色节能发展产业面临的挑战和机遇，国家政府出台了相应的政策为当前空调生产制造产业带来了良好的机遇。目前，在空调制冷节能共同发展的研究探索中空调制冷技术的创新和工艺技术的改革是十分关键的。所以本文基于对绿色环保概念面对空调制冷设备在节能环保方面的发展进行了研究分析。

1 空调制冷技术的不足

在空调生产的发展历程中，因为一些国外核心技术方面的限制所以导致我国在空调制冷的技术研发方面的研究比较晚。在早期我们生产制冷空调时常常需要借助外国的空调生产制冷技术以及引进生产设备与生产线。但是许多国家为了保护本国的空调制冷生产技术和维持自身在空调方面的竞争优势，选择向我国空调制冷生产研究的企业提供过时生产技术和设备，导致我国的空调产业发展进步缓慢技术难以突破。再加上我国是世界上最大的发展中国家，普通的密集劳动剩余但是高端的科技型劳动力短缺导致空调产业在全球的经济市场竞争中并不占优势。所以即使空调生产的龙头企业海尔公司已经占领一部分的欧美家电市场的情况下，还是会有很多普通的空调生产企业在同样类型的竞争中寸步难行。面对当前我国在空调制冷节能行业的发展挑战，国家越来越重视空调制冷生产企业的技术研究和技术指导，为我国的空调质量提升提供了很大的帮助，也取得了很多技术性的突破。其中最值得一提的是我国的华东科技大学在有关热声空调制冷节能技术方面的长期研究，获得了国家在空调热声制冷技术方面的科学资助资金，其研究的空调热声制冷技术也开始被人了解。

与此同时，天津大学在对空调排出的二氧化碳气体方面的研究也取得了国家在自然科学基金方面的支持。我国要坚持对空调制冷技术的研究，以促进我国的空调制冷节能技术快速发展。面对当前我国在节能与空调制冷设备节能的研究中存在的问题，我们可以从空调制冷剂的研发方向中找到突破，空调的制冷技术收到空调制冷剂的制约，要提高在制冷与空调制冷设备上的生产质量就必须要致力于研究空调制冷剂的研究。空调制冷剂——氟利昂，氟利昂具有很好的热力性能，所以在人工制冷剂研究和投入使用的过程中是被使用次数最多的空调制冷剂，但是随着空调制冷剂的研究专家对氟利昂危害的有了更深层次的认识后，发现这种空调制冷剂会对地球的臭氧层有危害，所以从本文注重制冷与空调设备的节能方面来说并不符合我们所推崇的绿色节能发展，因此我们要致力于推动人工制冷剂向自然制冷剂的转变[1]。

2 空调制冷技术研究

为了顺应国家推行的绿色节能发展理念，推动空调制冷设备朝着节能环保方向发展，为了早日取得在空调制冷技术上的突破，赶超世界各国，对空调的制冷技术进行详细的分析和探究。

2.1 浅谈空调热能

利用技术改进空调达到制冷的目的在运行过程中要进行排风，排出的冷风和热风的能量我们可以通过设备对其进行回收，将回收的空调排风进行研究分析再投入利用，这样对资源的再利用就可以帮助我们实现空调制冷技术的发展，从而达到降低空调设备的能量耗费问题，同时，有效地对空调的“热力污染”问题进行了控制。为了有效达到降低空调耗能的目的，通过利用空调制冷的新型鼓风设备将空调在排风时的冷凝热量回收来，达到降低空调运行温度达到空调在制冷的同时实现了节能的目的。

2.2 对空调设备变频技术的分析

制冷与空调设备的变频技术主要依托于空调变频器和电动机的相互配合进行工作的，为了能够给空调设备发电动机提供充足的运转动力和保证空调能够正常的进行工作，再加上制冷空调的冷水机组和冷却水泵等内部设备的正常工作都要离不开变频技术的作用，所以当空调的设备变频技术研究出世正式投入市场用于制冷空调的使用时收到了空调制造行业大量生产企业的青睐。但是从绿色环保节能的方面考虑，如果选择将变频技术运用于制冷空调的生产中，空调实际的使用负荷和相关的设备运转中可以得到有效的控制，能够对空调的温度进行精确的控制和调节，也能够降低电量和能量的实际消耗，达到了制冷空调设备节能绿色发展的追求。除此之外，人们还能够通过对变频技术这项技术的实际运用保障空调电动机软在启动时的质量保证。同时，VRV 系统是一种值得我们了解和在空调制冷设备中使用的技术，在我国许多科技和经济发达的城市和各大有名的高校办公楼和研究所等各大单位都被大规模的投入使用。VRV的变频多联机技术的发展也是得益于变频技术的推动[2]。

3 空调热交换设备的传热性

空调制冷生产过程中要致力于提高空调制冷机在制冷作用的工作效率，降低空调的耗电还能需要我们对空调换热的设备系统进行跟深层度的研究和分析。在这个过程中，可以将重点放在增强空调的传热设备研究上，其中最重要的是要研究和发展提高空调冷凝器的传热能力和空调蒸发器设备的传热能力。主要研究空调传热设备科学家们在研究的过程中，通过在翅片的表面制造出凹凸不平形状大小各异的图形，借此来对翅片表面的气流风速的流动界点进行破坏以便更好地保证翅膀表面热量转换。

3.1 致力于空调制冷循环的研究

为了降低单位制冷量范围内的能量消耗和提高制冷设备性能指标，空调设备的生产者要改善制冷循环，对现阶段拥有的空调制冷循环技术进行了解，对空调制冷循环的不足之处进行改善，还要尽力寻找新的空调制冷剂，其中非共沸混合制冷剂的制冷功能是比较优良的，它能够快速提升空调制冷系统的循环标准。这实际上也是为了寻找性能更优良的制冷剂替代品，在原来的空调产品进行性能。当前科学技术的提高，人们在使用计算机对空调制冷机进行了模拟研究方面也取得了比较大的成就和进展性的突破，空调制冷系统和空调设备的设计都能正式投入实际的生产使用，很多国外的研究员们还通过对流图的使用来分析空调内部制冷结构的设备，提高了空调制冷技术的发展效率。

3.2 新型空调制冷设备的研究

新型的空调制冷设备研究迫在眉睫，其中蒸气压缩式制冷系统发展比较好，对它的技术掌握以及熟练这项技术也得到了普遍的推广。蒸气压缩式制冷是通过自发性从低温情况转变到高温情况的消耗空调设备能量制冷技术被称为蒸汽压缩式制冷技术。主要通过消耗空调在工作过程中释放出来的热量是吸收式制冷技术的主要工作原理，吸收式制冷特别适用于在含有大量的废气、废热水的地方使用吸收式制冷的技术讲空调自身的余热进行吸收，提高了空调制冷热资源的节能效果。

3.3 空调制冷自动化发展

空调制冷设备的自动化水平是衡量空调的节能自动调节技术是否先进的重要因素，空调制冷的自动化水平发展的高低程度被世界各国作为衡量一个国家空调制冷技术在世界上的先进程度。空调制冷设备在节能环保方面的性能指标和空调设备的重量指标都起到了衡量的对照标准，就连空调自身的使用寿命长短也可以通过空调制冷的自动化发展水平来评估。

随着科学技术的发展和人们需求的提高，空调制冷设备的单机自动化安全保护和单机的自动化运转已经不能满足生产制造的需要，空调制冷技术自动化的多机组控制发展技术已经逐渐取代了单机的自动化技术。为了提高空调的运行效率和降低耗能，人们通过使用电子计算机对空调运行时的制冷能力和节能效果进行监测和控制。实现了空调制冷节能设备的有效控制和节能发展的效果。

4 研究空调冷源系统的节能

了解到目前很多制冷空调的在使用和管理方面的过程中都比较粗放，导致制冷空调的耗能问题严重，能源的利用率低，导致许多消费者反应空调耗电情况严重。出现这种情况除了我们在使用空调的过程中缺乏管理外，主要还是因为空调的制冷设备效能不高。通过对空调的节能过程和途径进行分析发现当空调的水系统循环氧气含量过高时会产生很多细菌和灰尘等杂物堵塞管道和腐蚀空调内部零件，空调内部零件的受损和堵塞都会导致水泵耗能严重，从而影响空调的制冷和节能。空调的外部环境和内部环境对空调的制冷和耗能影响也会有所不同。我们在使用空调时要注重对空调进行管理和保护，延长空调的使用寿命，在使用管理时对室内的温度也有所要求，室内温度每降低一摄氏度就能减少减少5%～10%的空调耗能；当室内温度增加一摄氏度时也会减少8%～10%的耗能，达到制冷空调节能的目的。夏天是我们空调使用频率最高的季节，当我们在夏天使用空调时要尽量将室内的温度保持在二十六摄氏度以上，冬季时使用空调的频率较低，当我们在冬天使用空调开暖风时也要将室内的温度控制在而是摄氏度以下。在使用时还要按照温度的变化调整风机盘管的速度，这样既能够达到节能环保的目的也能够保证我们的身体健康。

5 分析制冷空调的能耗情况

5.1 制冷空调能耗现状

目前我们国家的建筑能耗中空调的耗能最高，占到了建筑总耗能的一半以上，制冷空调的高耗能现状引起了政府和社会的高度重视。一些研究空调制冷和节能方面较有权威性的部门通过调查发现，空调节能的研究行业在我国的市场上具有很大的潜力，如果各空调制造企业能够将空调的节能能效提高百分之十，就可以每年为我国节约大约37GW的发电量，相当于我国在十年之内建设四座1.8GW发电厂的可以节约的总电费。现阶段我国空调节能能效最高的一级能效比为3.4，空调节能能效等级的建立为我国空调节能的研究做出了巨大的贡献，淘汰了百分之五十以上高耗能的空调。

5.2 分析制冷空调能耗方面存在的问题

目前，空调的制冷设备耗能过高是制冷空调在节能研究方面最根本的问题。随着经济的发展和人们生活水平的提高，制冷空调被运用的我们生活的各个方面。其中，除了我们平时家庭和企业会大量的使用制冷空调外，商场对大型空调的使用频率才是最高的。在商场中，制冷空调在许多农畜产品和水产品在运输和冷藏中都发挥着很大的作用，对空调的制冷技术和降低耗能技术都有很高的要求。在长期频繁使用过程中，空调的耗能不断加速增长空调的总耗能占比也越来越大，给我过的空调制冷和节能研究都带来了巨大的挑战。

6 结束语

在进行生产制冷空调的过程中，还要关注空调的节能减排目标是否得到实现，空调生产厂家要顺应国家供给侧改革战略的发展潮流，制冷与空调设备节能方面的发展是每个国家空调生产者最大的追求，国家要坚定走绿色节能发展战略出台相应的针对生产制造业在节能环保发展发面更多的保护措施，推动各大空调生产企业对制冷空调的节能发展，早日达到技术上的突破。