淺談制冷空調(diào)能耗及減排節(jié)能技術(shù)

于橋林 寇芷薇

摘 要：氣候的極端變化，全球氣溫升高，溫室效應(yīng)的存在，使得制冷空調(diào)的需求越來越高；同時(shí)科技的發(fā)展，國(guó)家政策的支持，原本相對(duì)昂貴的制冷空調(diào)價(jià)格也在不斷下降，空調(diào)已經(jīng)代替電扇，成為我國(guó)居民夏日避暑的必備之物。在制冷空調(diào)大規(guī)模應(yīng)用的同時(shí)，針對(duì)其能耗問題也引發(fā)了新一輪的思索。如何降低空調(diào)能耗，在有效避暑的同時(shí)最大程度上減少電量消耗，成了目前人們關(guān)注最多的問題。下面本文將以此為切入點(diǎn)，淺談制冷空調(diào)的能耗以及節(jié)能減排技術(shù)，以供參考。

關(guān)鍵詞：制冷空調(diào)；電量消耗；溫度設(shè)置；門窗密封

一、制冷空調(diào)能耗現(xiàn)狀及問題

（一）空調(diào)制冷能耗巨大

目前為止，我國(guó)的制冷空調(diào)能耗相對(duì)較高，這主要是由于空調(diào)制造工藝的差異和使用習(xí)慣的差異造成的。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，如果注重節(jié)能減排技術(shù)，單從空調(diào)制冷的耗電量上，我國(guó)一年可以節(jié)約37GW的電力能量，這能量相當(dāng)于十幾座火力發(fā)電站的年平均發(fā)電總量?？照{(diào)核心技術(shù)的差異是造成空調(diào)能耗不一的主要因素，目前我國(guó)將空調(diào)分為高能耗和低能耗兩類，其中前者的單位能耗要比后者高出百分之五十還要多。截止到目前為止，我國(guó)已經(jīng)陸續(xù)淘汰了高能耗空調(diào)，在空調(diào)節(jié)能的核心技術(shù)探索上，也取得了十分可喜的成果。

（二）制冷劑對(duì)臭氧層的破壞作用

以氟利昂為代表的空調(diào)制冷劑，全屬于溫室氣體，它們對(duì)地球的臭氧層有削弱和破壞的作用[1]。針對(duì)于各種主流制冷物質(zhì)（HCFCs、CFCs 以及 HFCs），我們以表1為例，研究其對(duì)臭氧層的破壞作用。其中全球變暖能量值（GWP）是用來衡量這些氣體對(duì)大氣成分的影響，進(jìn)而對(duì)全球氣候變暖的潛在升值能力；而（ODP）則是指二氧化碳溫室效應(yīng)而言的物質(zhì)對(duì)臭氧層破壞能力的大小，并以 R11 為基準(zhǔn)，如表 1 所示。

表1

由此可見，目前所使用所有主流制冷劑對(duì)臭氧層都具有十分強(qiáng)大的破壞作用。至于臭氧空洞可能帶來的危害，我們也是十分熟悉：氣溫上升會(huì)造成兩極冰面融化，這樣就造成了海平面的上升，海平面上升一方面會(huì)引起海水倒灌，對(duì)沿海地區(qū)養(yǎng)殖業(yè)造成毀滅性傷害；其次在面對(duì)臺(tái)風(fēng)等氣象災(zāi)害時(shí)，上升的海平面會(huì)加劇這類災(zāi)害的危害程度，已經(jīng)有不少島嶼由于海平面上升而永遠(yuǎn)沉睡在海底之中，其上的民眾盡數(shù)搬遷；全球大氣候的變化必然引起小氣候的變化，由此引發(fā)嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害；近些年來，我國(guó)的洪澇災(zāi)害頻發(fā)，這些都是因?yàn)槿驓夂蜃兓斐傻?；夏日持續(xù)不斷的高溫，對(duì)人的身體也有極大影響，反常夏日高溫的出現(xiàn)，對(duì)民眾的健康造成挑戰(zhàn)。氣候的不斷變暖會(huì)使傳染病的發(fā)病率增高，疾病危險(xiǎn)和死亡率也會(huì)隨之不斷上升。

二、制冷空調(diào)節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用

針對(duì)以上存在的問題，制冷空調(diào)的節(jié)能減排勢(shì)在必行，目前我國(guó)主要有以下幾種方法：

（一）變頻技術(shù)

壓縮機(jī)是所有制冷空調(diào)能耗的核心，可以說空調(diào)能耗的百分之三十來自于啟動(dòng)空調(diào)時(shí)壓縮機(jī)突然增強(qiáng)的電壓電流。曾有過日本科學(xué)家做過一個(gè)實(shí)驗(yàn)，在同樣一個(gè)房間里使用同樣類型空調(diào)的情況下，一個(gè)房間一直開放空調(diào)，另一個(gè)房間偶爾開關(guān)空調(diào)，結(jié)果后者耗電量比前者高出百分之十二。究其原因就在于空調(diào)啟動(dòng)時(shí)壓縮機(jī)突然供電。針對(duì)于此問題，變頻技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。以往空調(diào)在進(jìn)行室溫調(diào)解時(shí)，壓縮機(jī)不斷啟停，這一過程造成大量能耗不說，還會(huì)加快壓縮機(jī)部件磨損，降低空調(diào)壽命。應(yīng)用了變頻技術(shù)的空調(diào)則完美地解決了這個(gè)問題：這類空調(diào)利用變頻器調(diào)解運(yùn)行速度，通過速度的限制，制冷劑的流量變得可控，達(dá)到了調(diào)解室溫的目的。在完成變頻之后，空調(diào)只需要用較少的電量維持室溫，這樣的話能耗就大大降低了。

（二）太陽(yáng)能技術(shù)

說起太陽(yáng)能，我們第一反應(yīng)是應(yīng)用在電力和熱水器上，也就是加熱的效用，但是除去加熱作用外，太陽(yáng)能也可以用來空調(diào)制冷。太陽(yáng)能技術(shù)在空調(diào)方面的應(yīng)用分兩種：制熱和制冷[2]。在制熱方面，主要是應(yīng)用了太陽(yáng)的熱能屬性，通過高溫加熱水流來實(shí)現(xiàn)供暖；在制冷方面，則是利用了太陽(yáng)能發(fā)電，利用光電轉(zhuǎn)化，帶動(dòng)空調(diào)運(yùn)行，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)制冷目的。目前為止，我國(guó)在太陽(yáng)能空調(diào)制冷技術(shù)上還發(fā)展了新的技術(shù)，如吸收式制冷技術(shù)。這是利用太陽(yáng)能溴化鋰吸收式制冷。其原理如下圖：

可以看到，與傳統(tǒng)的光電轉(zhuǎn)化不同，太陽(yáng)能吸收式制冷其能源消耗更低，也省去了布置轉(zhuǎn)化機(jī)的費(fèi)用。不過其缺點(diǎn)也是比較明顯的，由于沒有電力儲(chǔ)存裝置，這種吸收式制冷裝置只能在太陽(yáng)直接照射的時(shí)候使用，而且需要在光照充足的地區(qū)使用。如在梅雨季節(jié)的南方地區(qū)，這種太陽(yáng)能吸收式制冷空調(diào)便失去了用武之地。

（三）日常細(xì)節(jié)

第三種技術(shù)與其說是技術(shù)，不如說是技巧。這是針對(duì)沒有條件進(jìn)行空調(diào)改造，或是懶于改造的用戶提出的建議。

首先是空調(diào)制冷溫度的設(shè)定。眾所周知，制冷空調(diào)每降低一度，耗電量將增加。而二十六度是人體室內(nèi)最舒適溫度，所以將空調(diào)設(shè)置為二十六度是夏日空調(diào)省電不錯(cuò)的選擇。其次是密封門窗。門窗間的縫隙可以用專業(yè)的貼膠黏住，密封后的房間制冷效果將大大提升[3]。最后是定時(shí)關(guān)閉。人在入睡后對(duì)周圍溫度的感知將會(huì)下降，因此在睡眠后開啟定時(shí)關(guān)閉空調(diào)，可以減少下半夜空調(diào)的使用時(shí)間，降低能耗。

總結(jié)：對(duì)空調(diào)行業(yè)而言，節(jié)能減排不僅是順應(yīng)國(guó)家綠色發(fā)展的要求，更是提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的手段；對(duì)個(gè)人用戶而言，空調(diào)的節(jié)能綠色使用既是對(duì)電費(fèi)的合理利用，也是為地球環(huán)境的改善作出自己的貢獻(xiàn)?？偠灾评淇照{(diào)節(jié)能減排不僅要注重科技創(chuàng)新，更要注意細(xì)節(jié)，在日常中關(guān)注細(xì)節(jié)，做到節(jié)能減排。

參考文獻(xiàn)

[1]冷輻射空調(diào)及其節(jié)能原理[J].汪洋.建筑熱能通風(fēng)空調(diào).2018（03）

[2]冷卻塔輻射供冷的試驗(yàn)研究[J].高宏博，黃翔，吳志湘.流體機(jī)械.2010（05）

[3]一種毛細(xì)管輻射結(jié)合獨(dú)立新風(fēng)一體機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算與研究[J].劉九菲，吳兆林，張雄波，郭燕強(qiáng).中國(guó)建設(shè)信息供熱制冷.2009（10）

（作者單位：珠海格力電器股份有限公司）