论文部分内容阅读
摘要：当今社会，可持续发展战略的提出深入人心，我国空调企业也要积极响应国家的号召，朝着可持续发展的方向，在制冷空调的关键节能减排技术方面降低空调的能源消耗。本文先是分析了制冷空调关键节能减排技术的现状，然后从二氧化碳制冷技术的进展、变频空调技术的使用两个方面讲解了制冷空调关键节能减排技术的进展状况。
关键词：制冷空调；关键节能减排技术；现状进展分析
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关键节能减排技术的现状。
一、制冷空调关键节能减排技术的现状分析
1．热回流技术
制冷空调的热回流技术有两个方面，一是排风回收，再是冷凝热回收。冷凝热回收可以对生活热水直接加热，节约了能源，减少了制冷空调对环境造成的污染。排风回收技术用在冷却方面和加热新风方面，它通过降低制冷机组的负荷来减轻能源消耗。热回收技术可以被人们应用于很多方面，热回收蓄能空调的热回收率可达40%。在蓄能空调中采用热回流技术，不但可以把空调的余热利用起来，也可以使用户进行的投资很快的收回。在制冷空调中采用的热回流技术挽回了大量的能源损失。
2．热电冷联技术
制冷空调中的热电冷联技术可以对能源进行综合的利用，它不但能够使热能的利用率提高，也加大了热电联产的热负荷，提高了机组的负荷率，使整个汽轮机组的工作效率提高。燃气轮机发电把天然气当成是动力源，轮机排热进入冷热水机组，然后把生成的冷冻水制冷，机组排出的热量供给除湿性空调，除湿性空调的机组选用液体式除湿处理机，再把液体式除湿处理机排出的热量供给溶液再生，这样一来采用热电冷联产技术的制冷空调综合效率可以大大提高。上世纪90年代日本新宿区采用了热电冷联产技术，作为一个大规模的实例，日本新宿区的热电冷联产系统可以适应冷、热负荷在一年中的变化，高效运行节约的能源有10%。我国上海的浦东国际机场也建立了热电冷联产系统，它采用的是燃气轮机，并且有明显的节约能源效果。
二、制冷空调关键节能减排技术的进展
1．二氧化碳制冷技术的进展
在二氧化碳压缩机方面，丹麦公司制造了双缸二氧化碳压缩机，对二氧化碳进行了双级压缩的试验，通过试验结果进行了闪蒸式冷却器和气体冷去器的循环比较。对二氧化碳双级转子的结构进行了模拟，得出双级转子压缩机的功率为4kW。由于膨胀机在节流的过程中会造成很大的能量损失，普通的空调制冷机研究，人们忽略了节流工程的重要性。小型的空调制冷机主要以膨胀阀、节流阀以及毛细管组成，大型空调机的制冷机组通过孔板的方式进行节流。随着二氧化碳制冷技术的发展，二氧化碳跨临界循环系统和普通制冷机的压缩循环系统相比，COP可以高出四分之一左右。在开发高效的膨胀机方面，还研究了超临界二氧化碳在闪蒸、降压过程中的能力释放规律。计算得出了流体膨胀过程相变度，得出能量输出和过热度的关系。开发出来了两代转子类型的膨胀机，通过试验研究，对转子类型的膨胀机结构进行了系统改造，开发出两代的膨胀机，有效的处理了摩擦问题以及吸气控制问题，保持膨胀机的效率高达45%以上。同时也制造出了摆动式膨胀机，处理了加工困难等问题以及膨胀机摩擦问题，在试验数据下显示膨胀机的效率高达44%以上。在膨胀机的回收方面，通过有用功驱动了油泵，有效的连接了压缩机和膨胀机，把回收后的功直接转给了压缩机。不光在二氧化碳系统中使用膨胀机，在中大型空调的制冷机组方面，对磁悬浮轴承进行了有效的采用，进行了压缩机和膨胀机的有效连接，带动了膨胀机以后的发展方向。
2．变频空调技术的使用
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，变频器是变频空调的核心，其变频原理也就是当供电频率较高时，压缩机的转速就快，空调的制冷量就大；当供电的频率较低的时候，压缩机的转速就减慢，同时制冷量也会减小。不论空调压缩机是按照何种速度在运行的，对变频空调制冷系数COP会起决定作用的为空调的实际运行情况，而它的运行工况又是由制冷剂冷凝温度、冷凝器出口的过冷器、蒸发温度及蒸发器出口的过热度四个参数决定的，而起主要作用的为蒸发温度及制冷剂里的冷凝温度。通常在理想的情况下，在不同温度热源间可逆制冷剂制冷系数的公式为：COP=1/ Th /(T1-1)，其中, T1为低温热源的温度(K)，Th为高温热源的温度（K）,这个式子说明，在恒温热源之间进行工作的可逆制冷机的制冷系数仅和热源的温度相关，当制冷系数大小和两热源温度间的接近程度是有关的，当越接近时，其制冷系数COP就越大，这样在实际制冷机中，其制冷系数是与热源温度变化趋势和可逆机相同的。而且在变频空调工况附近，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。
总结：
社会科技在不断发展，人们的生活质量也在不断地提高，制冷空调被广泛的应用。相比于西方发达国家，我国的制冷空调在关键节能减排技术上还处于起步阶段，一些经验积累的还不够充分。我们还需要在制冷空调的关键节能减排技术上进行开发研究，同时整顿市场资源，节约了能源的同时，还可以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。
参考文献：
[1]刘金平,吴啸,郭灵兵.节流阀开度对自复叠制冷循环冷凝蒸发器换热性能影响的试验研究[J].机械工程学报,2011(08)
[2]汤永标.制冷空调节能技术的应用及发展方向[J].科技风,2010(09)
[3]侯士彬,康艳兵,赵盟,高海然.制冷空调领域CDM项目开发现状及潜力分析[J].制冷与空调,2011(02)
[4]马一太,成建宏,王洪利,田华,龚文谨.我国制冷空调能效标准的现状与发展[J].制冷与空调,2008(03)
[5]李弢,戴红.浅析GB12021.2—2008《家用电冰箱耗电量限定值及能源效率等级》[J].制冷与空调,2010(01)
[6]张宏亮,刘金平.家用变频空调冷负荷分析与节能探讨[J].暖通空调,2007(03)
关键词：制冷空调；关键节能减排技术；现状进展分析
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关键节能减排技术的现状。
一、制冷空调关键节能减排技术的现状分析
1．热回流技术
制冷空调的热回流技术有两个方面，一是排风回收，再是冷凝热回收。冷凝热回收可以对生活热水直接加热，节约了能源，减少了制冷空调对环境造成的污染。排风回收技术用在冷却方面和加热新风方面，它通过降低制冷机组的负荷来减轻能源消耗。热回收技术可以被人们应用于很多方面，热回收蓄能空调的热回收率可达40%。在蓄能空调中采用热回流技术，不但可以把空调的余热利用起来，也可以使用户进行的投资很快的收回。在制冷空调中采用的热回流技术挽回了大量的能源损失。
2．热电冷联技术
制冷空调中的热电冷联技术可以对能源进行综合的利用，它不但能够使热能的利用率提高，也加大了热电联产的热负荷，提高了机组的负荷率，使整个汽轮机组的工作效率提高。燃气轮机发电把天然气当成是动力源，轮机排热进入冷热水机组，然后把生成的冷冻水制冷，机组排出的热量供给除湿性空调，除湿性空调的机组选用液体式除湿处理机，再把液体式除湿处理机排出的热量供给溶液再生，这样一来采用热电冷联产技术的制冷空调综合效率可以大大提高。上世纪90年代日本新宿区采用了热电冷联产技术，作为一个大规模的实例，日本新宿区的热电冷联产系统可以适应冷、热负荷在一年中的变化，高效运行节约的能源有10%。我国上海的浦东国际机场也建立了热电冷联产系统，它采用的是燃气轮机，并且有明显的节约能源效果。
二、制冷空调关键节能减排技术的进展
1．二氧化碳制冷技术的进展
在二氧化碳压缩机方面，丹麦公司制造了双缸二氧化碳压缩机，对二氧化碳进行了双级压缩的试验，通过试验结果进行了闪蒸式冷却器和气体冷去器的循环比较。对二氧化碳双级转子的结构进行了模拟，得出双级转子压缩机的功率为4kW。由于膨胀机在节流的过程中会造成很大的能量损失，普通的空调制冷机研究，人们忽略了节流工程的重要性。小型的空调制冷机主要以膨胀阀、节流阀以及毛细管组成，大型空调机的制冷机组通过孔板的方式进行节流。随着二氧化碳制冷技术的发展，二氧化碳跨临界循环系统和普通制冷机的压缩循环系统相比，COP可以高出四分之一左右。在开发高效的膨胀机方面，还研究了超临界二氧化碳在闪蒸、降压过程中的能力释放规律。计算得出了流体膨胀过程相变度，得出能量输出和过热度的关系。开发出来了两代转子类型的膨胀机，通过试验研究，对转子类型的膨胀机结构进行了系统改造，开发出两代的膨胀机，有效的处理了摩擦问题以及吸气控制问题，保持膨胀机的效率高达45%以上。同时也制造出了摆动式膨胀机，处理了加工困难等问题以及膨胀机摩擦问题，在试验数据下显示膨胀机的效率高达44%以上。在膨胀机的回收方面，通过有用功驱动了油泵，有效的连接了压缩机和膨胀机，把回收后的功直接转给了压缩机。不光在二氧化碳系统中使用膨胀机，在中大型空调的制冷机组方面，对磁悬浮轴承进行了有效的采用，进行了压缩机和膨胀机的有效连接，带动了膨胀机以后的发展方向。
2．变频空调技术的使用
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，变频器是变频空调的核心，其变频原理也就是当供电频率较高时，压缩机的转速就快，空调的制冷量就大；当供电的频率较低的时候，压缩机的转速就减慢，同时制冷量也会减小。不论空调压缩机是按照何种速度在运行的，对变频空调制冷系数COP会起决定作用的为空调的实际运行情况，而它的运行工况又是由制冷剂冷凝温度、冷凝器出口的过冷器、蒸发温度及蒸发器出口的过热度四个参数决定的，而起主要作用的为蒸发温度及制冷剂里的冷凝温度。通常在理想的情况下，在不同温度热源间可逆制冷剂制冷系数的公式为：COP=1/ Th /(T1-1)，其中, T1为低温热源的温度(K)，Th为高温热源的温度（K）,这个式子说明，在恒温热源之间进行工作的可逆制冷机的制冷系数仅和热源的温度相关，当制冷系数大小和两热源温度间的接近程度是有关的，当越接近时，其制冷系数COP就越大，这样在实际制冷机中，其制冷系数是与热源温度变化趋势和可逆机相同的。而且在变频空调工况附近，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。
总结：
社会科技在不断发展，人们的生活质量也在不断地提高，制冷空调被广泛的应用。相比于西方发达国家，我国的制冷空调在关键节能减排技术上还处于起步阶段，一些经验积累的还不够充分。我们还需要在制冷空调的关键节能减排技术上进行开发研究，同时整顿市场资源，节约了能源的同时，还可以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。
参考文献：
[1]刘金平,吴啸,郭灵兵.节流阀开度对自复叠制冷循环冷凝蒸发器换热性能影响的试验研究[J].机械工程学报,2011(08)
[2]汤永标.制冷空调节能技术的应用及发展方向[J].科技风,2010(09)
[3]侯士彬,康艳兵,赵盟,高海然.制冷空调领域CDM项目开发现状及潜力分析[J].制冷与空调,2011(02)
[4]马一太,成建宏,王洪利,田华,龚文谨.我国制冷空调能效标准的现状与发展[J].制冷与空调,2008(03)
[5]李弢,戴红.浅析GB12021.2—2008《家用电冰箱耗电量限定值及能源效率等级》[J].制冷与空调,2010(01)
[6]张宏亮,刘金平.家用变频空调冷负荷分析与节能探讨[J].暖通空调,2007(03)