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摘要：制冷空调的广泛应用给人们的生产和生活带来了很多好处，同时其造成的过渡能源消耗及环境污染也是目前面临的一大问题。对于制冷空调而言，进行节能减排已经势在必行。基于此，本文就制冷空调能耗存在的问题以及减排节能技术的应用方法进行分析，总结了行业目前主流热点节能方式，以供参考。
关键词：制冷空调；能耗；减排；节能技术
1制冷空调能耗存在的问题
1.1制冷设备能耗大
随着社会的不断发展，制冷空调广泛应用于国计民生各个领域。从应用场合区分，商用类空调如办公场所、商场、学校等公共场合的制冷；家用空调即为住宅用空调；特殊场合包括银行、机房、冷库、医院、博物馆等均需要采用精密空调制冷。从这些制冷空调来看，主要是根据季节来使用的，不同的季节所使用的能耗量也是不同的。家用型空调主要是夏季使用，使用的频率是较低的，而且持续的时间也相对短。商用类的空调使用频率要高得多，连续使用的时间要长得多，而精密空调往往需要全年制冷。巨大的耗电量给电力供应的带来巨大的压力，严重影响了电网运行的安全与稳定，有时甚至造成了严重的经济损失。
1.2空调制冷剂破坏了臭氧层
多数制冷剂都对环境存在一定破坏性作用，会破坏臭氧层，从而引起温室效应，造成海平面上升，影响沿海的养殖业，影响农业生态系统，造成大范围的农业灾害，同时也会危害人类健康。随着气候不断变暖，各种传染病的发病率将会越来越高，患有疾病的危险以及死亡率将会不断上升。当前，比较常用的HCFs、CFCs以及HFCs三种制冷剂都是温室气体，对气候变暖的影响程度主要因为在大气中停留的时间、对红外线的吸收能力来决定的。国际上采用GWP全球变暖指数衡量这些气体对全球气候变暖的作用，ODP臭氧破坏指数衡量物质对臭氧层的破坏力。
2减排节能技术的应用方法
2.1变频技术
制冷空调的压缩机是能耗最大的一个部分，而变频技术是目前能够实现压缩机节能最为有效的手段之一。传统的定速空调系统是依靠压缩时的启停来完成对室内温度的调节，而在启停的过程中，不仅需要消耗大量的电能，而且还会加速压缩机中各个部件的磨损，从而降低其使用寿命。采用变频技术的空调压缩机主要是利用变频器来调节转速，进而改变制冷剂的流量，以此来达到改变制冷量的目的。其变频控制技术基本组成如图1所示。
采用变频压缩机的空调系统能够以较大的功率进行制冷，并且以最快的速度接近预先设定好的温度后，此时，变频压缩机便会进入到低速运行状态，用最低的能耗来维持室内温度，较之传统压缩机可节能20%以上。就变频压缩机而言，其节能的关键就在于控制技术上，下面介绍几种较为常见的变频技术，具体分析如下：
第一，超宽变频。其主要利用的是微电脑控制技术，以较快的速度测量出环境温度新的变化情况，然后做出精确判断，并将温度维持在恒定状况下，以达到节能的目的；模糊控制技术。该技术能够自动感知到室内外的温度变化以及室内人员的具体活动等情况，然后通过变频来对室内温度进行调节，并使温度始终维持在最佳状况；第二，稀土永磁电机。该电机主要是以稀土永磁为转子，这样能使压缩机在极宽的电压及频率范围内进行高效运转，以此来达到节能的目的。空调系统中变频技术的应用，使风机和水泵的无极调速变为可能，进而大幅降低了空调系统的能耗。通过大量的研究证实，变风量空调系统较之传统空调能够节约能耗70%左右，而变水量空调系统节能可达80%以上。可见其节能效果是相当可观的。相信在不久的将来，变频技术必然会成为制冷空调的关键节能技术之一。
2.2太阳能技术
太阳能是一种无运输、安全、开采方便、清洁性高的优势资源，不仅能用于供热，还可以应用于制冷方面。在制冷空调的工艺上，太阳能可将热能与光能实现光电转换，实现用电制冷和热驱动制冷。现阶段，采用太阳能能源作为制冷空调的能源来源可分为以下两种技术：吸附式制冷、吸收式制冷。
（1）吸附式制冷。吸附式制冷多用于制冷量偏低的制冷空调系统中，常用于家用空调制造。活性炭—甲醛系统可利用太阳能实现冷媒水泵运转达到制冷效果；硅胶—水系统在热源温度上仅需65℃左右即可驱动。吸附式制冷具有节约能源、环境污染小、每日持续运行时间维持较长的优势。相对于传统系统而言，通过太阳能驱动吸附硅胶转轮可结合空调形成混合式系统，不仅可以达到较好的降温、除湿效果，还可以明显提升工作效率。
（2）吸收式制冷。从传统的制冷来看，一般是太阳能溴化锂吸收式制冷。这种系统需要热源的温度约为85℃，而太阳能集热装置对一般难以达到这么高的温度。如果用两级系统，则需要的热源温度高达130℃左右。如果是高效的太阳能集热装置，并得到130-150℃的温度，再结合辅助热源，便可以使双效溴化锂吸收机组顺利驱动。这样不仅能够使太阳能利用率极大降低，而且也比使用燃油机组所耗费的成本要低得多。在太阳能丰富的地方，非常适合使用这种系统，能够极大地节约能源。
2.3高效换热技术
通过改善材料的传热性能、增加换热面积以及选择优质材料等方式，对制冷系统中的风机盘管、冷凝器以及蒸发器等换热器进行优化配置。运用在冷凝器上喷冷凝物、处理翅片表面、创新管理设计以及翅片设计等强化加工技术对换热器的传热性能进行改善优化；采用增加过冷度、翅片密度、管排数以及迎面换热面积等方法已达到增加换热面积的目的；在材料选取的时候要考虑到成本问题和材料的换热性能问题。
2.4 自然冷源的利用
在数据中心制冷领域，采用自然冷源的制冷方案成为了近年的热点。第一，夏季采用机械制冷，冬季因外界环境温度低，采用氟泵系统制冷，冬季工况运行节能率达50%；第二，空气自然冷却方式，即直接引入新风，经过过滤与加湿后送入机房同时封闭热通道，冷热隔离。直接蒸发制冷技术在夏天用于调峰；第三，蒸发冷却技术，利用水蒸发吸热，使空气温度下降的制冷方式，包括直接蒸发冷却和间接蒸发冷却；第四，海水或湖水制冷，阿里云千岛湖数据中心的深层湖水通过完全密闭的管道流经数据中心，帮助服务器降温，再流经青溪新城中轴溪，自然冷却后回到千岛湖，是目前国内亚热带最节能的数据中心之一； 第五，浸没式液冷技术，将IT设备直接浸没在绝缘冷却液中，冷却液吸收IT设备产生的热量后，通过循环将热量传递给热交换器中的水，再由室外冷却塔散发至空气中，PUE可达1.2以下。
3结语
总而言之，温室效应导致全球气候变暖、冰川消融等问题，已经引起了国际各个国家的高度重视。作为能源消耗巨大的制冷空调行业，更应率先承担起改革创新的责任。只有改进制冷技术，按照低能耗、无污染、低碳、绿色、健康、环保的要求，加快新型制冷技术的研究与开发，走一条可持续发展之路，才能适应当前及未来的发展需要。
参考文献
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作者简介：
燕娜（1981.12.3）；性别：女；籍贯：重庆；民族：汉族；学历：研究生；职称：中级工程师；职务：部门主管；研究方向：空调节能新技术及空调仿真技术。
论文作者:燕娜
论文发表刊物:《科技新时代》2018年7期
论文发表时间:2018/9/12
标签：技术论文; 制冷空调论文; 节能论文; 温度论文; 太阳能论文; 空调论文; 压缩机论文; 《科技新时代》2018年7期论文;