制冷空调节能减排实用新技术分析

制冷空调节能减排实用新技术分析

杨鼎

珠海格力电器股份有限公司广东珠海519070

摘要：随着社会经济的发展和生活水平的提高，民众对环保问题的关注度越来越高，基于此，各种空调节能减排技术应运而生。笔者将重点介绍空调制冷节能减排中的地源热泵技术、制冷剂替代技术、热回收技术和空调蓄冷技术，并详细说明这些技术的应用和监控方法，以期在进一步提升民众生活水平的同时利于环境的保护。

关键词：制冷空调；节能减排；新技术

1前言

随着社会的发展与人民生活水平的提高，许多住宅建筑、商业建筑及大型公共建筑都安装了制冷空调。根据大量调查结果显示，制冷空调的能耗占到其所在建筑所有能耗的约50%，当下日益紧缩的能源问题及日渐严重的环境问题，不得不让我们对节能减排进行深度的研究，并提出一系列的设计策略。

2有关制冷空调节能减排实用新技术的介绍

2．1地源热泵技术

从本质上分析，地源热泵技术是一种能源转化技术，即将地表浅层的地热能源转为空调制冷能源的技术。地热资源是指处于地表浅层的低品位能源，来源于地下水。因而地热热泵技术具有节能、环保、节约自然资源等特征。该技术让空调系统散热能力得到大幅度提升，通过土壤散热在实现制冷的同时降低电力能源的消耗。最后，同传统技术相比，该技术不再通过水资源实现散热功能，因此无需另设锅炉等设备，在一定程度上节约了水与土地资源。

2．2制冷剂替代技术

传统空调制冷剂氟利昂因为可以破坏臭氧层而被国际社会明令在一定时间内禁止使用，根据规定，发展中国家在2040年前不得使用氟利昂，发达国家则是在2020年前不得使用。因此，技术人员首要任务就是在最短时间内研发出可以替代氟利昂的新型制冷剂。新型制冷剂要以环保为原则，使用过程中要能达到两方面的要求：一是全球变暖潜能（GWP）较低，二是臭氧层破坏潜能（ODP）较低。现阶段，天然制冷工质和HFCs物资是制冷剂替代研究的两个主要方向。其中，天然制冷工质方向已经研制出了Ｒ600a、Ｒ290和Ｒ717等替代物质，而HFCs物资开发方面也获得了Ｒ407C、HFC134a（Ｒ134a）、Ｒ410A等替代环保制冷物质。

2．3热回收技术

热回收技术是指回收空调运作时散发的热能并将其并入能量循环的技术，该技术可提高热能的利用率，实现能源的节约。热回收技术可根据空调的性能和应用场地分为两类类：冷凝热回收技术和排冷风、热分回收技术。冷凝热回收技术可将空调多余的热能转化为空调运作的能源，减少污染物的生成，而排冷风、热分回收技术可确保空调运作过程中实现制冷组部件低负荷运转，在保障节能的前提下提升工作效率。

2．4空调蓄冷技术

空调使用过程中存在高峰阶段和低谷阶段，根据这一特性，技术人员研发出了空调蓄冷节能技术。空调蓄冷技术可实现在空调使用高峰阶段时将低谷阶段储存的冷能量释放出来，通过冷冻机的运作实现空调制冷目的。该技术能够让空调使用率得到有效提高，降低电力供应对空调使用的影响，因此对某些电力供应不稳的地区而言具有极大的意义。

3制冷空调节能减排新技术

监控的核心内容现阶段，研究人员针对空调制冷新技术的研究方向和项目较多。而笔者重点说明的内容主要是空调蓄冷技术的监控。空调蓄冷技术系统可根据不同组件的协作分为几个部分，其运行策略也会因为符合的不同而有所区别，进而监控内容也会有所差异。空调系统运行过程中要以实际情况为基准并进行调整。

3．1主机的控制

对主机的控制目的在于通过调整主机负载情况确保主机出口温度处于一定范围之内。同时，在制冰工况方面，主机进口温度在主机强制满载情况下若未能达到预定值，那么主机应继续工作。通常，主机会在三种情况下退出制冰模式。一是系统时间程序不在制冰时段；二是储冰量传感器显示冰满；三是主机进口温度比预定值小或者刚好达到预定值。

3．2冰槽的控制

从技术层面来说，系统不能直接控制冰槽出口的温度，只能通过控制冰槽进入温度和流量间接实现这个目的。系统判断冰槽蓄冰量的标准是储冰量传感器显示的信息。现阶段，市场上有很多种储冰量传感器，应用交广的一种是液位传感器，该传感器能够进行信号模拟与转化，通过4～20mA或1～5Vdc输出信号显示出冰槽水位变化情况，让系统准确判断出冰槽的蓄冰量。

3．3空调系统控制

相关策略通过在用电低谷时期储蓄冷负荷能源是空调蓄冷系统实现能源消耗降低、发挥节能减排作用的主要方式。为确保空调系统正常运作，需要对其系统工作模式进行科学规划，而且规划过程中要遵循以下几点原则：（1）冰槽优先原则：冰槽融冰应是冷负荷定制的首先策略；（2）冷机优先原则：系统运作过程要先让制冷机处于满负荷运作状态，若负荷减少先让冰槽将载；（3）限制原则：无论是主机用电量还是系统都需保持在一定标准或者达到某个预定值。

4制冷空调节能降耗技术应用举措

4.1科学设计制冷空调系统

主要是从技术运用层面来看，制冷空调系统运行系统较为复杂，因此针对制冷空调系统设计是否科学合理对其整体性能的影响非常明显。而要想保障制冷空调实现最大的节能降耗目标，就要求应当科学设计空调系统。制冷空调系统的设计要求必须严格依据最高标准来完成，所以在实际的设计工作当中，需要以各个运行部分达到满负荷运行状态为标准来进行设计，由此才能促使各部运行荷载真正符合制冷空调低能耗运行的要求。

4.2切实提升制冷空调控制系统水平

空调控制系统的控制水平对制冷空调的整体运行功能造成影响，甚至在此基础上提高空调系统能源消耗情况及热能输出情况等。因此这就必须大力提升制冷空调控制系统的运行效率，这样不仅能够有效降低空调碳排放，同时还要求其应当在符合要求的基础上尽可能的降低和控制水泵耗电情况，由此才能最终达成其节能降耗的目标。近年来，我国制冷空调的发展水平随之不断攀升，其运行当中的温湿度、冷热量等也将变得更为准确和到位，其可靠稳定性最终将获得持续攀升。这就需要采取针对性的举措，对制冷空调设备实施相应的维护管理工作，促使制冷空调系统始终处于最佳的运行状态，由此达成节能降耗的目标。

4.3结合建筑情况规划布局

通常制冷空调节能降耗目标的实现，往往伴随着对太阳能、风能等自然资源的利用。而要想更加有效的利用此类资源，就必须结合建筑本身的实际情况来对制冷空调实施布局。在此过程中，对设计人员要求较高，其应当切实强化与建筑设计人员的沟通交流。具体要求应当掌控建筑实际布局情况背景下，来达成整体过程中，要求设计人员应当增强与建筑设计人员的交流沟通，在充分掌握建筑布局与朝向的背景下，真正实现对太阳能、风能等自然能源的有效运用。此外，还需结合建筑外围的护温性，这些都将影响到制冷空调的实际运行能耗情况，因此可强化围护的保温性能，由此能够极大的降低制冷空调冷热损失情况，最终实现节能降耗运行。

5结束语

制冷空调的使用目前已经十分广泛，在当前资源匮乏的现状下，其节能方案与措施的合理性至关重要。要在最大限度上实现制冷空调的节能降耗应从技术层面，建筑层面及国家与企业的积极引导三个层次上综合来实现制冷空调的节能优化设计。

参考文献：

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［2］高纪．浅析中央空调系统节能中智能控制技术的应用［J］．门窗，2018（2）：19．

［3］余雪，严良文，梅年丰．中央空调系统节能优化改造案例研究［J］．计量与测试技术，2016（11）：53-55．