制冷空调能耗及减排节能技术研究楚尚玲

制冷空调能耗及减排节能技术研究楚尚玲

楚尚玲

绿建之窗（北京）科技有限公司北京市100000

摘要：目前，我国经济快速发展，生活水平不断提高，人们对于制冷空调等产品的需求在不断增加，并且推动制冷空调行业的发展，使其成为目前我国国民经济发展中的支柱性产业之一。但是，制冷空调的应用范围不断扩大和应用数量不断增多，在为人们的生产和生活带来便利和舒适的同时，由于制冷空调的能源过渡消耗，表现出环境污染加剧的问题。对制冷空调能耗存在的问题分析可知，目前主要的问题是能耗过高以及环境破坏较大。我国经济快速发展以及城市化进程不断推进的同时，建筑行业取得较大的进步和发展，在规模不断扩大的建筑工程中，其运行能耗占到我国总能耗的1/4左右，其中的制冷空调能耗则占到了一半以上，此比例随着社会的发展在不断提高。文章对目前我国制冷空调的能耗现状以及制冷空调能耗问题进行介绍之后，重点研究目前比较常用的几种制冷空调节能减排技术，并对未来制冷空调能效标准的新发展进行展望，以供相关人士参考，希望提供一些借鉴，从而推动企业的持续发展。

关键词：制冷空调；能耗；减排节能技术

1引言

目前，全球资源紧缺和环境污染问题已经成为世界各国共同关注的重要话题，针对制冷空调的能耗问题，必须将空调制冷技术与新的节能技术进行结合应用，在优化现有制造模式的同时，可以提高制冷空调的节能性能和企业市场的竞争力。

2制冷空调能耗存在的问题

根据相关研究可知，空调的能效提升1/10左右时就会节省大约37GW发电量。根据目前我国的空调能效等级来说，1级的能效比为3.4左右，2级的为3.2左右，3级的为3.0左右，4级为2.8左右，5级的为2.6左右。该能效标准的应用已经消除了超过一半的高能空调产品。面对制冷空调巨大的节能空间，目前我国政府乃至全世界各国都要重点关注空调能耗和节能减排问题，这就需要提升制冷空调节能减排的能力，推动制冷空调行业的低能耗、绿色健康环保的可持续发展[1]。

在我们社会发展的同时，制冷和空调在企业，商场，住宅和学校中是必不可少的。而且我国农畜和水产品行业的规模在不断扩大，对冷冻冷藏量提出了较高的要求。这就会增加其能耗以及所占的比重。此外，制冷和空调的能耗也与季节和温度有很大差异，主要是由于夏季高温时能耗高。从使用频率和时间上来看，针对家用型空调来说，表现出使用频率较低、使用持续时间也比较短的特点。对于工商用的空调来说，具有较高的频率和较长的持续时间。如果上述空调都在用电高峰时期应用，就会导致电力供应压力的增加，从而对电网的安全与稳定运行造成影响，甚至导致严重的经济损失。而且由于制冷空调在运行中所消耗的制冷剂对臭氧层造成破坏而形成温室效应，也给自然环境带来了一定的破坏，温室效应不仅会提升海平面，还会影响农业生态系统，增加洪灾和干旱灾害，导致传染病概率的增加等问题。

3几种制冷空调节能减排技术

3.1制冷剂替代技术

制冷剂在制冷空调的循环中作为工作介质使用，其在相变的同时可以传递热量，因此应用在蒸发器中可以吸收热量，冷却时可以从液态变为气态，这也是制冷或空调实现冷却或加热的主要原则。目前比较常用的制冷剂为氟利昂、氨以及水，但是由于氟利昂会破坏大气中的臭氧层，需要通过其他的制冷剂来替代它，从而保护大气环境。鉴于此，在制冷空调设计和制造中开始应用环保性制冷剂，人工合成以及自然的环保性制冷剂的应用，既可以减少能耗和污染物排放量，又可以节约使用的经济成本。此外，由于人工制冷剂在研发和应用中存在一定的缺陷，而二氧化碳制冷剂表现出良好的效果，目前已经在制冷空调的压缩机中广泛应用，提升节能减排的效果[2]。

3.2高效压缩机技术

压缩机是制冷空调中的主要能耗部分，为了提高其工作效率，可以通过应用高效压缩机技术来改进压缩机，并逐渐由涡旋压缩机来取代传统的活塞式以及旋转式的压缩机。目前，市场上出现的新型数字涡流，直流逆变器涡流等各类压缩机进一步提高了节能减排效果。另外，还可以通过应用电子膨胀阀来增加制冷剂的流量，从而提高节能和减少排放的效果。

3.3高效换热技术

为了提高制冷空调的热交换效率，可以通过使用质量更好的材料来提高传热性能和热交换面积，并且冷凝器，风机盘管和蒸发器翅片的表面可以是最佳的。通过优化过冷度和调整管排数等方法来增加换热面积和对传热性能。在合理选择材料的同时还可以实现冷凝器风扇风速的提高以及排热量的增加。

3.4变频技术

针对制冷空调中能耗最高的压缩机来说，由于其传统的空调系统中需要通过频繁的压缩机启停来调节室内的温度，在压缩机的频繁启停过程中会造成较大的电能消耗，并且会增加压缩机内部构件的磨损而增加其故障概率以及缩短其使用寿命。目前，逐渐采用变频技术来调节转速，通过改变制冷剂的流量来调节室内环境的温度，从而减少由于频繁启动和停止而导致的能量消耗增加的问题。主要的原理是在变频压缩机大功率制冷的过程中实现快速达到预设温度的情况，此时就会通过变频器来调节压缩机的转速，使其进入低速运行的状态，从而通过最低的能耗来维持室内温度。在保证室内温度舒适性的同时，实现能源消耗的节约。

目前在制冷空调中比较常用的变频技术，一是超宽变频技术，在快速测量环境温度变化的同时，通过微电脑技术来对温度进行精确判断和调节，确保室内温度保持恒定，以达到节能效果；二是模糊控制技术，自动调节室内外温度变化，通过逆变器调节室内温度，保持最佳状态[3]。

3.5太阳能技术

众所周知，太阳能是可再生的清洁型能源，通过利用太阳能进行光热光电转换来实现热驱动或用电制冷的目的地。目前制冷空调中所比较常用的太阳能技术就是吸收式制冷以及吸附式制冷两种。对于前者，通过高效的太阳能集热器和辅助热源，可以平稳地驱动双效溴化锂吸收单元以实现制冷，这更适合在太阳能丰富的区域中使用。对于后者来说，通常具有较小的制冷量，比如可以在硅胶-水系统中应用，并且应用65℃的热源。此种系统不仅可以长时间运行，而且具有较小的污染，实现对能源的有效节约。主要原理是利用太阳能来吸附硅胶转轮转动，在结合传统空调的同时，实现混合空调系统，达到降温以及除湿等作用，比较适合于通风较好和湿度较大的场合中。

3.6空调蓄冷技术

夏季白天不仅温度比较高，而且用电量也比较高，此时间段内供电企业具有较大的供电压力。因此，制冷空调系统可以有效地利用电力低谷期的电量，利用冷藏介质的潜热和显热特性储存冷量，并在白天高峰时释放冷量。从而提升空调节能降耗效果。目前比较常用的蓄冷设备主要有潜热式和显热式两种。对于前者来说，其主要是通过蓄冷介质的相变来实现蓄冷的目的，也就是在将水变成冰的同时，将其溶解来释放冷量。上述两种蓄冷技术也是目前比较常用的水蓄冷和冰蓄冷两种技术[4]。

4制冷空调能效标准的新进展

根据我国制冷空调能效标准的相关规定，通常需要每5年对能效标准进行一次修订。目前，中国的主要应用是单位空调的能效标准和冷水机组的能效标准。主要是在国外相关标准的基础上进行制定的，其中首次以季节能效比衡量空气调节器季节运行能效水平，还可以通过综合部分负荷值来衡量多联式空调或热泵的能效水平。但是由于上述标准只是单一的根据能源效率对空调器能效指标来进行衡量，因此可以在此基础上进行改善和提高，将运行季节作为主要依据对能效指标进行衡量，充分展示空调产品的整体水平，并在最短的时间内确保最佳的节能效果，符合中国目前对制冷空调提出的节能减排要求。也能实现制冷空调节能技术和制造水平的提高。

5结语

目前，我国社会快速发展，对制冷空调的需求在不断增加，能源危机和环境污染问题的也在不断加剧。针对制冷空调行业的问题，人们在不断推进传统能源向新型能源的转变，通过新能源的替换、工作效率的提升，减少制冷空调运行中对环境的污染、对能源的消耗，在保证制冷空调制冷效果的同时，通过联合不同的节能减排技术来实现节能减排的目的。

参考文献：

[1]徐婷婷.制冷空调节能技术的应用分析及发展方向[J].传播力研究,2018,v.2；No.023(11):255-256.

[2]刘鹏飞,肖星.基于部分高效节能制冷技术的发展探讨[J].制冷与空调,2019,19(01):12-18.

[3]梁海洲.制冷空调能耗及减排节能技术的分析[J].科技创新与应用,2017(11):108-109.

[4]牛晓文.制冷空调能耗及减排节能技术探讨[J].中国设备工程,2017(11):94-95.