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摘要：随着经济社会的不断发展，资源节约与环境保护逐渐受到人们的普遍关注，制冷剂过冷技术在普通空气调节系统中的运用能够从根本上提升制冷效率，并对节能潜力进行深度挖掘。通过对过冷却技术的运用，不仅能够提升制冷效率，还能够在外部过冷却装置增加的作用下，在直接进行膨胀式蒸气压缩空气调节系统中产生较为明显的节能效果。本文主要对过冷却技术的应用现状作出分析，为相同类型的中央空调系统实现节能运行提供全新的发展方案和思路，促进建筑节能改造工作更加顺利地进行。
关键词：过冷却技术；制冷效率；节能效果
建筑节能作为我国现阶段经济社会发展重点扶持的一个工程，在实际发展和运行过程中受到社会各个阶层的铺管关注，我国现阶段建筑能耗在社会终端能耗中占据28%的比例，建筑施工单位选择的采暖能耗等同于发达国家相同区域的3倍左右。[1]在目前能耗构成中，通风、采暖以及空调能耗量在整个建筑总能耗中占据70%，而中央空调系统作为公共建筑、政府机构以及住宅较为重要的一种能耗设施，因此，提升空调系统运行效率逐渐成为现阶段建筑能耗的主要措施之一。
一、过冷却技术概括
制冷循环是通过制冷剂吸收一些潜热达到蒸发特性的系统之一，制冷剂所具有的特性能够让浓缩过程中不实现潜热的完全放出。在相对标准的蒸气压缩中，制冷剂能够在冷凝剂中通过周边环境实现冷却，或者在冷凝器下游对线性热交换器进行安装（具体如图一所示），对直接膨胀式蒸气制冷系统进行安装，实现过冷数值的不断增加，提升冷却能力，降低压缩机动力，保证系统的运行效率也能够得到提升，一般来分析，在持续长时间运转温度较高的区域，过冷收益相对较高。
图一 制冷剂过冷却系统分析图
当前有三种不同类型的过冷却器，分别为蒸气压缩系统对热量进行线性吸收；加装较小的一个二级蒸汽压缩系统，从而获得相对脚冷的温度；最后是外部过冷却装置，这一装置也称之地源水和小型冷却塔。[2]通过实践证明发现，在对外部过冷却装置对制冷剂热量进行吸收的过冷却技术能够从根本上增加实际的冷却能力，缩小冷凝器和压缩机的尺寸，降低压缩机的实际能量消耗，从而保证系统效率能够得到提升，达到能量降低的标准要求。
二、节能装置和理论分析
除了设置线性液液换热器装置之外，还携带过冷却装置系统，并和标准系统类似。当外部环境温度逐渐升高是，冷凝器压力也会慢慢变大；相反的条件下当环境温度逐渐降低时，冷凝器压力会逐渐减小。及时脱离冷凝器的液态制冷剂也可能出现过冷却的现象。但是，因为液体线内出现的损失，进入到温度调节膨胀阀的制冷剂并非过冷，温度调节膨胀阀的运行不够稳定，从而导致业态制冷剂出现较多的气泡。
受到外界高温环境的影响，标准直接膨胀式蒸气压缩系统会在冷凝器内部达到5.6℃的过冷却标准，在液体线附近容易导致部分出现损失。额外过冷却在推动蒸发器入口状态向饱和液体线逐渐靠近，并让盘管内进入较多的液态制冷剂，从而增加制冷剂所具有的冷却能力。[3]进入蒸发器液态制冷剂数量越多，就会让蒸发器表面得到湿润，从而提升热传递的实际功效。而且过冷却效果受到外界气候条件的限制，在温度较低的条件下，制冷剂过冷却难以产生显著的节能效果；高温环境下则存在限度较大的节能潜力，安装在夏季炎热或者热带气候地区能够产生较为明显的节能效果。
三、外部过冷却系统结构特点以及技术运用分析
（一）外部过冷却系统结构特点分析
下图表示的是具有外部过冷却装置的直接膨胀式蒸气压缩系统图例，过冷却部分是由小心冷却塔、换热器构成。产生于冷凝器的液态制冷剂流过逆流式换热器，在循环水进一步冷却的作用下，循环水吸收的热量通过冷却塔内部蒸汽作用得到释放。
图二 常规带过冷却换热器以及小型冷却塔直接膨胀系统分析
和标准的蒸气压缩制冷循环相比较，这个系统的优势所在就是增加整体效率和冷却能力。压缩机和冷凝器尺寸能够实现缩小，降低能量消耗和电量需求。温度调节膨胀阀运行逐渐稳定，从而避免闪蒸气利用膨胀阀制冷剂流动的阻碍。[4]在环境保护方面，美国国内已经出现至少一项研究显示，通过任何制冷剂都能够是实现系统制冷能力的不断提升，目前制冷能力无法满足制冷负荷的设备中，不需要投入较多的资金就能够实现过冷却技术能的额外冷却能力的不断提升。
（二）技术应用分析
制冷剂过冷却技术所拥有的节能能力和每年运行的符合分布状态、周边环境温度以及运行小时数存在较为密切的关系。对于全面高温、温度恒定的地方所用的过冷却技术能够产生较为显著的效果。
例如某一项建筑在密封或者开路系统中对外部过冷却装置进行安装，通过使用之后对其系统节能潜力进行探讨。首先改造前后的系统运行中，替换之前的空调系统是使用年限超过了22年的冷却塔系统，冷却水泵、冷却器、冷却塔风机、冷凝泵总额定输入功率一般为123kW。[5]冷却器系统则是由两台20t的浓缩单元实现替代，分别包括两台小型冷却塔、一台外部过冷却装置。
由于外部过冷却系统出了能够提供额外冷却能力，还能够降低压缩机的实际功率，从而带来更高的系统效率。[6]因此，现有的浓缩单元计划更换系统、扩建系统、计划新建系统或者现有设备能力不足的系统比较使用。但是，若不能够缩小冷凝器或者压缩机的尺寸，在当前个体上对外部过冷却装置进行安装，难以获得显著的经济和社会效益。
结语
过冷却技术在我国现阶段建筑物中央空调系统改造过程中有着显著的效果，在对过冷却技术进行介绍和分析之后希望能够为今后的中央空调系统节能改造提供全新的方案和思路，从而推动建筑节能降耗实现不断发展和进步，为经济社会实现可持续发展提供源源不断的动力支持。
参考文献：
[1]邓帅，王如竹，代彦军.二氧化碳跨临界制冷循环过冷却过程热力学分析[J].制冷技术，2013，03：1-6+38.
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[3]冯自平.流态化动态冰蓄冷技术及其先进性[J].智能建筑与城市信息，2007，03：28-31.
[4]邓寿禄，郑召梅.蒸气压缩制冷循环的能量分析[J].石油石化节能，2012，05：26-29+57-58.
[5]李维谦.超低温亚干式冷却切削系统（MOL技术）[J].机械设计，2006，11：60-62.
[6]范赞，徐伟.日本热泵蓄能技术的发展现状与趋势[J].暖通空调，2008，01：24-30.
论文作者:秦园莉
论文发表刊物:《基层建设》2015年26期供稿
论文发表时间:2016/3/23
标签：制冷剂论文; 系统论文; 冷凝器论文; 技术论文; 节能论文; 蒸气论文; 装置论文; 《基层建设》2015年26期供稿论文;