探索制冷空调节能技术的应用及发展方向

目前我国能源形势非常严峻，能源消耗带来的环境污染也是需要解决的问题。而空调制冷在建筑能源的消耗中占据了重要的部分，制冷空调的关键节能减排技术是一项重要工作，它的设计情况对能源的消耗起到重大作用。下面先讲一讲制冷空调节能技术的应用现状。

一、制冷空调节能技术的应用现状

1．在冰蓄冷空调上的应用

由于人们对生活和生产的需求，使空调耗电量大大增加，冰蓄冷技术的开发对空调在节能减排方面起来很多的帮助，冰蓄冷空调通过人们非高峰期用电，保持制冷机最小的耗能状态，将制冷空调部分释放的冷量去满足空调冷负荷需求，即用融冰释放的冷量来维持空调的冷负荷。把存冰的容器当成制冷空调的蓄冷设备，这样一来，提高了制冷空调的系统稳定性，也提高了制冷空调的经济效率。

2．在多部门制冷空调节能上的应用

以前我国的制冷空调技术主要用于保持食品和调节空气质量，现在随着科技的不断进步，人们生活条件的不断改善，我国的制冷空调在节能技术上也用于与人们生活息息相关的各个部门。比如，工业生产部门、农牧业部门、建筑工业部门、轻工业部门、微电子部门、文化教育部门、卫星通信部门以及医药卫生部门等等，它们都使用了制冷空调的节能技术。比如，对于产品的性能使用，可以需要在低温下使用的电子装置、金属材料、高寒区用车、仪表设备等，通过空调节能技术的使用，可以在低温节能的基础上检查它们的工作性能。医药卫生方面，通过制冷空调节能的冰蓄冷技术，使真空干燥生物药品、血浆以及疫苗可以在节能减排的基础上进行保存。

3．在变频空调节能上的应用

变频空调所指的是在普通空调基础之上运用了变频专用的压缩机，并增加了变频的控制系统，其它结构及制冷原理与普通空调是一样的，变频空调主机为自动无级变速，能够依据房间情况进行自动提供所需冷热量，如果室内的温度达到了一定期望值，空调的主机就能够保持这一温度恒定运转，并实现不停机的运转，以保证室内环境温度稳定。变频空调概念是相对于定频空调所产生的，我国电网电压为220V、50Hz，当空调在这样条件下进行工作时，就称为定频空调，这种空调的供电频率是不能改变的，其压缩机转速大体也是不变的，仅能依靠开亭压缩机进行室内温度的调节，在这种一停一开间很容造成室内温度的忽热忽冷，且消耗的电能是比较多；而变频空调的变频器能够对压缩机的供电频率进行改变，从而调节压缩机的转速，通过压缩机转速快慢来控制室内的温度，当室温波动比较的时候，电能的消耗就会小，舒适度也就大大提高了，变频空调依据环境温度来自动制冷、制热及除湿运转的方式，能够让室内的温度在短时间之内达到所需温度，且在低能耗及低转速的状态下进行较小温差波动，从而快速实现了节能、快速及舒适控温的效果。当蒸发温度上升1℃或者冷凝温度下降1℃的时候，可逆制冷机制冷系数就会增加2%-2.5%，由于电机效率、功率及热力完善度等情况，空调能效仅会增加1%-1.5%之间，这就使得变频技术制冷空调比普通制冷空调在理论上要节省能量为10%-15%左右。

二、制冷空调节能技术的发展方向

1．太阳能技术的使用

太阳能空调的实现有两种方式，一是利用光热转换，通过热能制冷；二是领用光电转换，通过电力制冷。现在国际上比较青睐利用光热转换的技术来设计太阳能空调。太阳能空调对可再生资源的利用有着重要的意义。现在在制冷空调方面，通过太阳能光热发电带动空调的制冷系统技术还没有完善，一是太阳能光热技术投入成本过高。二是太阳能的利用率不高。直接利用太阳能光热带动制冷空调的制冷系统技术，虽然制冷空调在性能上比不上传统的机械式驱动制冷空调，但投入成本较低、利用能源率较高，被人们广泛使用。太阳能作为一种取之不尽用之不竭的绿色能源，由于它的能量密度低、能量供应的随机性，导致了太阳能技术发展的困难。太阳能制冷应用需要提高系统的性能系数、自动化程度。太阳能制冷系统也可以结合其他的高效能源，组成多能源制冷空调节能系统。

2．高效节能设备的开发

制冷压缩机是空调制冷系统的心脏，没有节能减排制冷压缩机的使用，空调的制冷系统就做不到高效节能的功能。压缩机电机在很大程度上影响着制冷空调能量的消耗程度。在制冷空调器中，压缩机电机的能量消耗是很大的，它的额定功率能够占到空调总功率的90%，电机效率仅和电机功率大小有密切关系，而电流热损失并不会随着电机功率成比例上升，因此，大功率电机要比小供电机功率效率要高些，而同等功率单相交流要比三相交流电机的效率要低些。对于制冷式空调的压缩机形式可以有多种，例如离心式压缩机的使用，它具有不同的制冷剂叶轮，以后可以在诱导流场控制气动方面以及稳定度的提高方面进行研究。对于漩涡式的压缩机制冷设备，可以在中间补气方面做出研究。

3．热泵技术

热泵技术有水源的热泵技术和土壤源的热泵技术。作于一种环保节能、高效无污染的绿色空调，热泵技术可以实现冬季产热、夏季制冷的功能。对于热泵体系的整体设计很简单，节能效果很明显。热泵技术发展迅速，人们广泛的采用。投资热泵技术的费用比投资传统空调的费用低，在运行中的费用也低于传统空调。在建设热泵技术工程时，根据参照经济技术层面，在制冷效果方面、运行费用方面、投资费用方面、节能效果方面进行详细的分析论证，得出合理的、科学的方案，然后进行热泵技术工程建设。

4．人工智能方面

人工智能是现代科技的一个重要特征，现在阶段人工智能应用于负荷预测工作、智能控制工作以及故障检测工作上。它填补了传统仿真技术的缺点部分，将传统仿真和人工智能结合，形成的智能化仿真是今后制冷空调仿真技术的发展目标。这两者之间取长补短，人工智能为制冷空调的高效控制奠定了理论基础。通过计算机控制制冷系统，保证系统的冷量传送，在安全可靠的前提下运行制冷系统。还可以在系统的控制过程增加自适应控制，提高系统的经济性能，使系统具有较高的能效比。

总结：

随着社会科技的不断发展，以及人们生活质量的提高，制冷空调被广泛的应用。相比于西方发达国家，我国的制冷空调在节能技术的应用方面还处于起步阶段，一些经验积累的还不够充分。我们还需要在制冷空调节能技术的应用方面进行开发研究，同时整顿市场资源，争取利用自己的技术创建出优质的制冷空调品牌，使中国成为制冷空调行业的制造强国。