制冷与空调设备节能的研究进展

制冷与空调设备节能的研究进展

Summary：伴随着社会经济与科学技术的快速发展，人们对生活质量的要求越来越高，制冷与空调设备在生产生活中的地位尤为凸显，制冷与空调设备的电能消耗也在持续攀升。生产生活过程中，空调作为空气调节器，可对空间内温度与湿度进行有序调控，进而为人们提供更加良好的环境。但制冷与空调设备的大量使用也造成大量电能消耗，设备节能成为全社会关注的热点话题。在本文中，笔者将针对制冷与空调设备节能进行初步分析与探讨，希望借此可对相关从业人员起到一定借鉴价值。Keys：制冷；空调设备；节能技术；节能研究引言：进入新世纪以来，能源危机问题持续加重，为应对因能源危机而引发的诸多问题，我国正全面推进可持续发展战略，绿色发展、节能减排、智能转型等诸多更先进、更科学的经济建设思路被提升日程，产业结构也因此发生改变。能源生产与管理环节之中，从业人员不仅要对能源消耗进行有效控制，更要关注各类清洁能源的广泛使用，将节能环保发展成为支持国民经济发展的支柱产业。我国对绿色发展极为重视，而这一战略思维也让制冷空调行业进入全新阶段，产业技术水平持续提高，工艺创新成为企业发展核心手段，制冷与空调设备质量进一步提高，设备节能效果也得到进一步改善。1、节能型压缩机的应用1.1、涡轮式压缩机压缩机是制冷与空调系统的核心装置，其可对制冷剂进行加压，制冷剂在高压下从气态转变为液态，而这一过程将释放大量热能，待液态制冷剂进入冷却管道后，液态制冷剂转变为气态，此时将吸收热量，循环往复。因此，制冷与空调设备节能优化过程中，压缩机设备改造尤为关键。涡轮式压缩机是一种较为新颖的节能型压缩机，而这种压缩机又可分为变频涡轮压缩机与数码涡轮压缩机，压缩机运行过程得到有序管控，电能消耗进一步减少。此外，直流变频涡轮压缩机技术工艺更为先进，其不仅可减少运行期间能源消耗，亦可控制压缩机噪声问题，空调应用寿命也由此得到延长，环保效果良好。图1涡轮式压缩机工作原理1.2、螺杆式压缩机与涡轮式压缩机相比，螺杆式压缩机技术工艺更加先进，其节能效果更为有效，因此，螺杆式压缩机已在多数新型空调制冷系统中得到应用，我国在螺杆式压缩机领域更是占据领先地位，技术工艺的节能效果已得到全社会的广泛认可。现如今，我国科研人员为进一步提高压缩机节能效果，也在不断加大技术创新，螺杆式压缩机正转变为双螺杆式压缩机，其整体节能效果更为有效，且压缩机运行更加稳定，能耗控制效果也因此得到极大改善。2、太阳能制冷技术的应用伴随着科学技术的快速发展，太阳能利用水平也在持续提高，太阳能利用机制已呈现多元化发展态势。太阳能是一种无限制可再生能源，而太阳能制冷技术的广泛应用，亦可为制冷与空调设备节能提供有效方案。（1）光热转换制冷光热转换制冷模式下，借助特定的太阳能收集设备，太阳能将被转换为热能，而这种热能将作为外界补偿，可对制冷过程形成促进效用，帮助制冷工作顺利完成。（2）光电转换制冷光电转换制冷机制下，借助光伏发电设备，太阳能将被转变为电能，而电能将存储在电池中，电池将为制冷机提供电能，制冷系统可得到有效驱动。与传统制冷技术相比，太阳能制冷技术更具发展前景，其有效利用太阳能这一清洁能源，制冷过程不会产生额外污染，发电过程也不会向大气输送二氧化碳，运行成本相对较低，节能效果良好。与此同时，常规制冷系统需配备压缩机装置，压缩机运行期间将产生较大噪声，与之相比，太阳能制冷技术可靠性及安全性更高。3、热力回收再利用技术热力回收再利用技术也是一种针对能源的高效利用手段，其主要回收利用气体经过液化从业人员释放的热量，应用形式可概括为以下两点：（1）针对冷凝热进行回收制冷与空调设备使用期间，为实现良好的节能效果，可针对冷凝热进行回收。冷凝热回收机制是热能循环再利用过程。空调及制冷设备运行期间，其需要将空间内部的热量传递至外部，而这些热能可进行回收再利用，可用于日常衣物烘干、水体加热等过程，这样可有效减少资源浪费与消耗。（2）针对冷凝水进行回收制冷与空调设备的冷凝水亦可进行循环利用。冷凝水温度较低，因此，这些液体可用于高温设备降温过程，如温度较高的热交换器，这样不仅可以改善散热效果，亦可进一步提高节能水平。调查研究显示，借助冷凝水完成热交换器冷气，可让制冷能力提升20%左右。4、蓄冷技术的应用伴随着生活水平的不断提高，空调已成为日常生活重要电器之一，空调耗电量更是占据生活用电70%左右。近些年，我国各地电力资源供应愈发紧张，能源问题日渐严重，因此，面向空调制冷系统，行业科研人员也在不断加大技术创新与研究，蓄冷技术因此而诞生，并在制冷与空调设备中得到广泛应用。蓄冷技术是一种能源利用综合调控措施，用电高峰期，蓄冷技术的出现，可在不影响制冷效果的前提下，让空调及制冷设备的用电情况处于最佳节能状态，减少电能消耗，并维持空调制冷系统的稳定性与可靠性。5、蒸发冷却式空调的应用与传统压缩制冷空调不同，蒸发冷却式空调的制冷原理是制冷系统冷凝器运用水蒸发吸热原理，可快速排出高温高压制冷剂气体中的热量，进而实现制冷剂温度与压力的降低，其实施过程能耗更少。蒸发冷却式空调以蒸发冷却式冷泵机组为核心组件，其制冷过程也与传统制冷机制存在一定差异。首先，冷却水将在水泵推动下，传送至换热排管位置；其次，传送期间，借助喷淋装置，冷却水将均匀喷洒在换热管的表面，喷洒过程需精准控制，保证热管表层可形成水膜；最后，借助风机装置，加快水膜蒸发速度，吸收换热管热量，而吸收后的水蒸气也会向上集中，并在凝结装置配合下形成水滴进入集中盆内部，最终实现冷却水的循环利用。与传统制冷散热模式相比，蒸发冷却式空调散热效能更佳，空调散热压力大幅减少，此时，空调运行过程中的电能消耗也将随之下滑，设备可用寿命得到延长，节能效果良好。6、变频技术变频技术需将电动机与变频器结合，借助传感设备，可随时调整制冷与空调设备的运行功率。通常情况下，技术工作多在电动机应用期间采用变频技术，而这种技术可实现电动机运行功率的实时调节，其运行功效更高，生产过程所产生的经济效益更高，并可为电动机稳定运行提供保障，电动机不再长时间保持高负荷运转状态，设备元器件磨损速度得到控制，因此，其应用寿命也将得到延长，应用期间的电能消耗也大幅下降。变频技术可应用于制冷与空调设备中，如变频器与制冷冷却水泵及空调冷却水机组相结合，在变频器辅助下，冷却水泵运行功率将根据实际需求进行变动，既可以实时控制机组的运行速度，亦可满足生产生活需求。变频技术与制冷及空调设备结合后，空调制冷系统的运行状态将发生巨大改变，设备无需长时间保持高负荷运转，电能消耗得到控制，生产生活空间舒适度也得到大幅改善。此外，变频技术在实现能耗控制的同时，亦可将电机启动方式转变为软启动，从而避免电机启动瞬间对电网带来的冲击。现如今，变频技术已十分成熟，已在制冷及空调设备中得到广泛应用。结束语：综上所述，伴随着社会经济的快速发展，人们对生活品质的追求不断增长，能源紧张局势愈发严峻，因此，制冷及空调设备应用期间，行业科研人员应从节能减排角度着手，在改善制冷及空调设备运行效能的前提下，尽量减少其电能消耗，尽量利用各类清洁能源，改变能源供应结构，从而进一步缓解我国能源紧张局势，为我国实现可持续发展战略奠定良好基础。Reference[1]王林京.制冷与空调设备节能的研究进展[J].新型工业化,