以科学态度认知能效比

多角度看待能效比在节能减排政策鼓励下，许多企业正在不遗余力地追求产品的高效节能，并不惜财力研发节能新技术，这的确是件好事情，不过有些企业为了追逐利润，也在不遗余力搅浑视听，把能效比这个概念模糊化，好浑水摸鱼，于是五花八门的能效比相继诞生，有些空调产品能效比竟然非常离谱的高达十几倍，甚至你不知道其能效比怎么算出来的，其目的就是愚弄广大消费者，试想一下如果空调能效比能够达到7倍或8倍的话，那么一个3P的空调就可以为100多平米房间提供空调了，因为3P（大3P）的压缩机输出功率是2500w,那么制冷量=2500X8=20000w,—般每平米需要180w的冷量，所以8倍能效比的3p空调就可以为111平米房间提供制冷空调了，可惜全世界都无法找到2500w的压缩机可以为80平米房间提供空调的产品，这是非常显然的事实，更何况能效比能够达6倍的市场上都未曾发现，3p空调若是6倍能效比，则可以为83平米提供制冷空调呀，又有哪家空调企业真正实现了呢？即便高效中央空调都难以实现这样的纪录，只是广告忽悠语而已。但是作为科技工作者和管理部门不能违背良知去追求金钱，而让广告忽悠语泛滥呀！这会扰乱市场次序，对国家科学技术创新和经济发展是极为不利的。卖噱头极显忽悠之能事已是司空见惯的了，什么一晚一度电，十倍能效比等等见诸于媒体广告，谁信乎！现实可以做到吗？除非泵动的温差非常小，譬如：环境温度28°C时若把房间降到25C时其能效比可达5倍以上，如果室内与室外温差非常接近情况下其能效比还会更高；尤其是把温度较高的机房热量移出，使其降到与环境温度接近，而且环境温度又低于机房温度时，其能效比甚至可达到十几倍以上，这是特定情况下才可以实现的，而人们生活现实中却失去了这方面应用的价值，因为环境温度较低情况下，人们大都选择不使用制冷空调；房间温度高于环境温度的情况几乎少之又少，那只是机房才需要，而人们居住的房间只需要稍微加强通风就可以实现房间温度和环境温度相平衡了。至于变频空调的季节能效比比定频空调能效比高出许多，这只是计算方法不同而已（定频空调采用这种计算方式一样可以达到较高的能效比的），以及统计的时间范围和各种环境温度条件下采用时间比重作加权平均所计算出来的结果罢了，因为在制冷季节内，只会有少于5%的时间室外温度是高于35C的，而70%的时间室外温度是低于28C的，把多个温度季节所制出的冷量总和与多个环境温度区间所消耗的电能的比值得出的能效比当然会比定频空调在环境温度35C时所得出的能效比要高出许多的，所以这种状况下其能效比当然是非常高的，其实变频空调节能意义并不在这里，还是在于其制冷与制热过程中可以通过变频方式来达到输送冷量或热量时是按照房间实际需求来进行匹配的，从而可以使其电机输出功率得到相应减少；不过定频空调是可以通过停机方式来调节房价温度实现冷量匹配问题，但是这种调节方式是没有变频空调那么精准，会在一个相对宽幅范围内进行调节的，温度会存在一定波动性，一定程度上影响舒适度而已，会存在一定匹配错位的情况，导致多余的冷量供给。至于变频空调启动节能其实意义不是很大，因为电机启动时间是非常短暂的，是以秒计算的，就算每天启动一百次，也只有几百秒时间而已，与24小时比较数量相差太大了可以忽略不计。不过低频启动确实可以减小电流对电机的冲击，起着保护压缩机的作用。但是低频堵转、高次谐波、以及变频器本身发热等都是需要消耗许多电能的，从这个意义上说反而会使其能效比降低。所以说变频空调节能意义有夸大其词误导消费者之嫌疑。还有当今的一体机的综合能效比可达8倍之说也有误导之嫌疑，因为制卫生热水和制冷同时进行的时间是非常短暂的，制冷空调在夏天才会有，而夏天产卫生热水时间每天充其量也不到30分钟而已，每天30分钟不到的时间里实现8倍能效比，怎么可以和24小时制冷时间进行比较呢。高效两器比高效压缩机节能意义更加重大在变相制冷技术领域里需要采用各种压缩机来把气相流体的密度通过压缩增大，也就是说采用机械方法原理把气体分子的势能转变成气体分子的动能，而分子动能表现出来的方式就是该气体的温度大小（气体分子势能表现的是气体分子间距离，也就是气体的密度大小），只有把气体温度降下来，才会使高密度气体相变成功，而降温需要冷凝器设备的；当已经被冷凝了制冷剂从液体变回气态时是需要吸收周围空气潜热的，这就需要蒸发器设备了。而压缩机好比汽车，而冷凝器与蒸发器好比装载与卸载设备，制冷剂循环速度快慢不仅取决于压缩机的效率，同样取决于蒸发器与冷凝器的效率，并与之一起作用实现制冷剂的循环。而压缩机输出的功率主要是用来克服制冷剂气体分子之间相互斥力和机械零部件之间的相互摩擦损耗，斥力越大相应压缩机做功就越多，在制冷流程中表现为压差大小，考虑回压状况就必须按压缩比来量化压缩机做功的大小，一般极限压缩比在12倍左右，而正常制冷空调压缩比是在2~3倍比较适宜，压缩比越小其能效比就越大，提高能效比最经济的方式一般是采用提高蒸发器温度或降低冷凝器温来实现的，所以环境温度越低的情况下制冷能效比（EER）就越高，环境温度越高的情况下制热其能效比（COP）就越高。也就是说当冷凝温度越低其冷凝压力也就越低，压缩机做功克服高压就容易得多；当蒸发温度越高时其蒸发压力也就越高，那么进压缩机的制冷剂气体回压也就高，因此压缩机抽吸制冷剂气体时其输出功率也就减少。从而可以想到制冷剂的蒸发速度和冷凝速度越快就更加需要高效的蒸发器和冷凝器了。在现实生产实践与生活中我们可以观察到：有时采用热力方式可比机械方式更加便捷和更加经济，譬如：机械撞击有时很难使金属器件变形或开裂，而通过热胀冷缩可以轻易致使金属物件发生毁损。再如火电厂是借助于凉水塔来实现热力循环的，却难以通过压缩机把做了功的蒸汽重新压回锅炉进行热力循环，若采用压缩机把蒸汽压入锅炉进行循环，看起来乏汽潜热都得到全部利用起来，好像没有凉水塔弃热情况发生，但这是得不偿失的，因为这将要消耗更多的电能让压缩机进行压气做功。等等这些都足以说明机械方法有时是无法优于热力方法的，只有借助于环境的力量才会使郎肯循环和逆卡若循环变得更加经济，因为一切热力循环都是参照环境温度来实现的，偏离环境温度越大的热量转移其能效比就越低（不管是制冷还是制热）。对于压缩机克服制冷剂气体分子间相互斥力来说是固定不变的，改进压缩机使其变得高效无非是让压缩机运行过程中所遇到摩擦阻力变得更小而已，所以通过压缩机来提高整个制冷循环的效率是非常有限的。而提高蒸发器与冷凝器的效率可使整个制冷循环的效率提高的作用会远远大于压缩机的提高作用，这是因为高效蒸发器可使蒸发器压力变高，高效冷凝器可使其冷凝压力变低，从而使压缩比变小，能效比得到提高。高效逆流细通道板翅式换热器在制冷循环中的应用一般技术人员都知道逆流换热方式其换热效率大于顺流、错流、综合流方式，因为逆流换热方式其平均温差是最大的，而温差是传热的动力。逆流换热可以使其被换热的流体出来温度逼近换热流体进入的温度，其端差也可以非常小，这有利于热量得到充分利用。另外换热流体通道越接近流体分子自由程，其分子动能越容易得到传递，其换热效率就越高。还有场协同理论在换热技术领域里的应用，充分证明了其正确性，场协同理论其中最主要的场协同是指：在逆流情况下，温度梯度场与流体横截面的速度场两矢量的余弦夹角趋于零才可以使其换热效率为最大，如何使温度梯度场与流速场达到高效换热目的呢？其手段与实现的方法主要靠两侧流体均匀分配来达到横截面流速均匀一致，从而可以实现温度梯度场相应出现横截面温度大小一致，这就是技术关键点，那么怎样才能得到这一致的大小呢？就靠换热器每一个细小流体通道的阻力大小一致，流程长短相等，才可以实现两侧流体都能够大小一致的流速、温度一致的梯度。另外换热器两侧流体进出口方向非常讲究，必须要遵循先进者后出，后出者先进原则，如果换热器设计不遵循这一原则其高效也是很难实现的，当今许多换热器并没有遵循这一原则的原因大多考虑其进出口布局无法按照该原则去实现的问题，其实在同一个容积里面，只要其内部流体是流动的，其内部必然会有压力梯度存在，压力梯度存在就会导致一部分流体走近路造成横截面流速不均匀，这样就影响换热效果。由此湖南创化低碳环保科技有限公司利用了场协同理论这一科学原理及方法研究出一种高效逆流式的板翅式细通道及微通道换热器，可以把该换热器用作制冷循环及热泵循环中的冷凝器或蒸发器，经过样机初步测试奇迹般创造了在环境温度31°C情况下能效比最高达到6.2倍°100L水从25.6C升至55C花了16.2分钟时间，而输入系统总功率是1980W,压缩机而定功率是2100W，电流从9.8A—直上升至14.2A,输入电压220V。当采用直热方式（非循环方式）制热时其能效比可高达6.8倍，直热方式高于循环方式的能效比。当进水温度从6C升至55C时，100L55C的卫生热水需要28分钟，其能效比达到5.9。等等多次试验表明高效冷凝器对于提高空气能热水器能效比方面是大有潜力可挖的，并且可以完胜高效压缩机的作用力。湖南创化尚未采用直流双极压缩机的情况下就可以使能效比突破6倍，迎接6倍能效比时代的到来，若采用直流压缩机必将使能效比突破8倍，因为直流压缩机可比普通交流压缩机效率高20%左右，异步电机是感应电机，要从电网中吸收能量建立电机主磁场，造成—定的能量损耗；无刷直流电机转子中安装有稀土永磁材料，建立了转子磁场，不再吸收电网能量来建立电机磁场，转子与定子磁场同步运行，转子绕组中无感生电流，消除了转子电阻铜耗和磁滞损耗，节省了电能，提高了电机效率。无刷直流电机与异步电机相比，可减小定子电流15%，可提高运行效率20%左右。根据官方媒体报道：作为国际首款应用双级变频压缩机技术、全直流变频技术、压缩机频率多参数控制技术和增焓控制技术的高端产品，格力新推出的“御雅”空气能热泵热水器，能效比高达5.4，刷新了行业纪录，首次让空气能热水器能效比进入“5”的行列，远超国际一级标准。该产品比普通空气能热泵热水器制热性能提高60%，比普通电热水器省电超过81%。据制冷快报记者了解，双级压缩机技术是格力20余位顶尖工程师，经过长达4年不懈探索，投入1600余万元的研发费用，先后300余次标准试验的反复验证而研发成功的，格力再次用实力说话，问鼎国际的制高点。制冷快报讯；日前，在福州举行的海尔空气能热水器发布会现场，中国首台二氧化碳空气能热水器正式亮相。这一产品的出现标志着海尔已掌握空气能热水器的技术制咼点，填补了中国家电业在二氧化碳冷媒热水器技术与产品研发方面的空白。据了解，海尔这款二氧化碳空气能热水器的能效比达到5.2，可省电80%以上，创行业最咼。此外，二氧化碳冷媒的运用还突破了空气能热水器仅限于华东华南地区使用的限制，即便在零下25°C的气温下也能照常使用，这也就意味着这款产品能够满足全国绝大部分地区消费者的使用需求。据介绍，一般空气能热水器在使用过程中会产生一定的噪音，而海尔二氧化碳冷媒空气能热水器的噪音由国家标准规定的55分贝，降低到38分贝。与此同时，海尔二氧化碳空气能的最高出水温度可以达到80C，而普通的空气能热水器只有55C。也就是说同样容积的空气能热泵，二氧化碳冷媒空气能热泵能比普通空气能热水器多产出60%的洗浴用热水，几乎多出两个人的洗浴用水。在此次体验过程中，海尔热水器也针对消费者关注的空气能热水器普遍出现的漏水等质量问题提出了解决方案，那就是水箱10年免费包修承诺，在场的行业专家及消费者都表示了高度的认可。中国空气能热水器市场规模已达500亿空气能产业迎来黄金机会在刚刚结束的十八大中，“绿色发展、循环发展、低碳发展”三大发展理念首次写入党代会报告。而在十二五期间，国家明确提出大幅降低国内生产总值能源消耗以及二氧化碳的排放量，改善生态环境质量，实现社会的可持续发展，尤其是在新能源产业规划中，重点提出了要加快空气能、太阳能技术的推广应用。“低碳发展”之所以变得如此紧迫，是因为目前我国的环境状况不容乐观。就中国环保部公布的数据，在113个环保重点城市中，有33个城市空气质量超标。根据2012年中国发布的新《环境空气质量标准》，我国城市环境质量状况比较严峻，突出表现在颗粒物的污染、特别是PM2.5的污染，导致灰霾现象频发，这是目前面临的最严重大气环境问题。同时，世界卫生组织对世界1100个城市的空气质量状况展开检测，特别是PM10的状况做了统计，中国城市的最好水平是810多位。在如此的大背景之下，空气能产业将迎来发展的黄金机会。据中国热泵产业联盟副理事长、同益空气能创始人唐壁奎预计，在未来若干年内，空气能行业的市场规模高度将会超过500亿元，空气能产业对于我国“节能减排”事业将起到极大的推动作用。而在这其中，空气能热水器作为一种新型节能环保产品，契合了人们追求“低碳环保”的生活理念，相比电热水器和燃气热水器，空气能热水器有着得天独厚的优势，通过利用空气所带有的能量来加热水，使用成本只有电热水器的1/4，燃气热水器的1/3，而且不产生有

害气体，以达到节能环保的效果。只有电热水器的1/6。然而湖南创化研发的空气能热水器电