制冷空調(diào)節(jié)能技術的應用及發(fā)展趨勢分析

珠海格力電器股份有限公司 王臣章

我國的制冷空調(diào)行業(yè)經(jīng)過幾十年的發(fā)展已經(jīng)積累了一定的經(jīng)驗和技術，市場規(guī)模也在逐年擴大，但是在空調(diào)產(chǎn)品的性能方面還存在很大的進步空間。尤其是當前“能源緊缺”的市場環(huán)境下，如何將新節(jié)能技術應用到空調(diào)中是我國空調(diào)制造企業(yè)所面臨的一項重大問題。此外，制冷空調(diào)屬于一種高能耗設備，制冷空調(diào)中應用節(jié)能技術還能夠優(yōu)化現(xiàn)有制造模式，提高企業(yè)的市場競爭力，減少不必要的能源浪費。因此，在制冷空調(diào)中應用新節(jié)能技術具有非常重要的意義。

一、制冷空調(diào)的能耗分析

在制冷空調(diào)的應用環(huán)境中存在如下幾個特點。首先是現(xiàn)在建筑中大量采用玻璃結構，這種結構導致窗墻面積比相對偏大，這就增大玻璃兩側的傳熱損失，減少了冷氣利用率，增大了空調(diào)制冷負荷。其次在制冷空調(diào)的商用過程中，技術人員為保證制冷效果，通常會將冷負荷取值設置的較大，導致空調(diào)制冷量大大超出當前環(huán)境需求量，這就容易造成能源的浪費。再次，在用戶使用空調(diào)進行制冷時，通常希望在最短時間內(nèi)達到預設值，減少等待時間，這就不可避免地會提高空調(diào)能耗。其他方面還有空調(diào)的管理不科學，運行中沒有根據(jù)實際環(huán)境進行能耗調(diào)節(jié)等，都會造成能耗的浪費。

二、幾種新興的制冷空調(diào)節(jié)能技術

數(shù)據(jù)顯示暖通空調(diào)的能耗占建筑總能耗的比例超過80%。因此，提高能源的利用率，減少空調(diào)的能耗，相同的能源消耗條件下提供更多的制冷量成為當前制冷空調(diào)中應用節(jié)能技術的主要目的。此外，新能源的使用對空調(diào)節(jié)能也起到了非常重要的作用。

1.變頻技術。當前的節(jié)能技術應用中，最廣泛和最成熟的技術是變頻技術。該技術是在空調(diào)電動機中應用變頻器技術，提高點動力的應用效率。電動機是空調(diào)的核心部分之一。其是冷水機組、風柜、風機、冷凍和冷卻水泵、冷卻塔風機等的供能部件。變頻器可以通過傳感器等根據(jù)實際環(huán)境對電動機的轉速等參數(shù)進行調(diào)節(jié)，在滿足系統(tǒng)需求的基礎上節(jié)約電能。應用變頻器將電動機啟動模式變?yōu)檐泦?，還可以減少電機啟動時對電網(wǎng)的沖擊，提高溫度控制能力。

2.熱回收技術。熱回收技術根據(jù)應用場景進行分類可以分為冷凝熱回收和排風冷、熱回收兩類。前者主要是將空調(diào)使用中產(chǎn)生的熱能回收再利用，減少直接排放帶來的能源浪費；后者主要用于減少制冷機組的負荷，以實現(xiàn)節(jié)能。熱回收技術的本質(zhì)是對空調(diào)運行中的余熱進行再利用。

3.熱電冷聯(lián)產(chǎn)技術。該技術是一種能源的綜合利用技術。將天然氣或者其他能源作為動力源為燃氣輪機提供能量。冷熱水機組機吸收燃氣輪機產(chǎn)生的熱能，生產(chǎn)冷凍水并用于制冷，冷熱水機組排出的熱量可以用于除濕型空調(diào)，該空調(diào)的除濕處理機為液體式吸收型，這樣機組的排熱可以用于溶液再生。這種技術不僅提高了低品位熱能的利用率，還能增大汽輪機組的負荷率，綜合提高機組的整體效率。

4.蓄冷技術。蓄冷技術是在用電低谷時間用電蓄冷，進行能量儲存，在用電高峰期間將蓄冷釋放，并與冷凍機共同供冷的技術。該技術可以提高電源、發(fā)電設備、輸電設備的利用率，在國際上已經(jīng)得到了廣泛的應用。但是目前國內(nèi)的制冷空調(diào)制造中，還沒有將該技術進行融合，這是由于我國的空調(diào)使用者和部分技術專家認為，該技術的應用需要較大的投資，能耗和損失也不容忽視，綜合性價比不明顯。

5.基于太陽能的制冷技術。由于太陽能具有綠色無污染和取之不盡用之不竭的特點，故應用太陽能進行制冷是當前和今后制冷空調(diào)應用的一個重要研究方向。該技術主要分為兩類，一類是結合太陽能的吸收式制冷技術，另一類是太陽能與半導體的制冷技術。

第一類技術是利用太陽能集熱器進行熱量收集，然后將吸收的熱量用于空調(diào)制冷。第二類技術是利用太陽能電池進行能量轉換，將光能轉換成電能，進而利用電能驅動半導體制冷裝置，實現(xiàn)制冷。這兩種制冷技術在面對能源緊缺和環(huán)境惡化方面具有很大的應用優(yōu)勢，但是目前的應用性能和效果還不是很好。原因主要是受當前技術限制，基于太陽能的能量轉化技術的能源利用率相對較低，且投入成本相對較高。

6.熱聲制冷技術。熱聲制冷技術是一種新的制冷技術，其基本工作原理為，當聲波稠密時加入熱量，聲波稀疏時排出熱量，同時聲波得到加強；反之，聲波稠密時排出熱量，聲波稀疏時吸收熱量，同時聲波得到削弱。利用熱和聲音的轉換實現(xiàn)空調(diào)制冷。

該技術結構相對簡單，不需要使用貴重金屬作為制造材料，因此在成本控制上具有非常大的優(yōu)勢。此外，該技術使用惰性氣體或者其他混合物替代氟等制冷劑，因此更加環(huán)保，還能減少溫室效應。

三、結論

隨著科學技術的進步和傳統(tǒng)能源向新能源的過渡，在空調(diào)中應用新的節(jié)能技術是必然的發(fā)展趨勢。對于制冷空調(diào)的節(jié)能，應該在整個空調(diào)系統(tǒng)和空調(diào)中某個具體部件兩個方面同時考慮。在節(jié)能技術的應用中，不僅需要考慮某一技術在節(jié)能中的應用，還應該分析不同技術的技術特征，綜合多種節(jié)能技術進行聯(lián)合應用。在節(jié)能能源的選擇上，除了傳統(tǒng)能源，還應該考慮新能源、替代能源、再生能源的使用，在節(jié)能的前提下盡可能減少對環(huán)境的污染。此外，未來的空調(diào)行業(yè)還應該從源頭上提高空調(diào)的性能系數(shù)和制冷效果，以真正實現(xiàn)節(jié)能。