制冷空調(diào)能耗及減排節(jié)能技術(shù)初探

王磊

【摘 要】隨著我國(guó)城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，人們生活品質(zhì)的提升，制冷空調(diào)已經(jīng)成為眾多家庭以及辦公場(chǎng)所必備的設(shè)備。當(dāng)人們?cè)谙硎苤评淇照{(diào)帶來的清涼與舒適的同時(shí)，也開始關(guān)注制冷空調(diào)所產(chǎn)生的能耗以及對(duì)環(huán)境造成的污染問題?；诖?，本文重點(diǎn)針對(duì)制冷空調(diào)能耗及減排節(jié)能技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，以供參考。

【關(guān)鍵詞】制冷空調(diào);能耗;減排節(jié)能技術(shù)

通常情況下，制冷空調(diào)在運(yùn)行過程中會(huì)消耗一定的能量，也會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定的污染。而制冷空調(diào)運(yùn)行產(chǎn)生的能耗越大，對(duì)于環(huán)境造成的污染也就越大，用戶所承擔(dān)的經(jīng)濟(jì)壓力也就會(huì)越大。在我國(guó)大力提倡綠色環(huán)保、減排節(jié)能的發(fā)展理念下，非常有必要加強(qiáng)制冷空調(diào)能耗以及減排節(jié)能方面存在的問題分析，并針對(duì)性地提出解決措施。

一、制冷空調(diào)能耗與節(jié)能減排方面的常見問題

（一）能耗非常大

近幾年來，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，制冷空調(diào)應(yīng)成為人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中的一部分，無論是在住宅、學(xué)校，還是在辦公場(chǎng)所以及各種公共室內(nèi)場(chǎng)所，制冷空調(diào)已經(jīng)得到了廣泛的使用。從農(nóng)畜行業(yè)角度分析，我國(guó)的水產(chǎn)品也越來越豐富，人們對(duì)于冷凍產(chǎn)品的需求也逐漸增大。而這也就決定著制冷空調(diào)的市場(chǎng)需求量越來越大。而大量的制冷空調(diào)運(yùn)行，所產(chǎn)生的能耗也是十分驚人的。而且制冷空調(diào)的使用與季節(jié)的變化也有著緊密的聯(lián)系。例如，在冬天或者夏天，制冷空調(diào)的使用就會(huì)比較多，人們通過使用制冷空調(diào)而產(chǎn)生的電量消耗也比較大。而且制冷空調(diào)因?yàn)槭褂脠?chǎng)所不同，又可以分為兩種：一種是工商類空調(diào)，一種是家庭類空調(diào)。而家庭類空調(diào)的使用次數(shù)以及使用時(shí)間明顯少于工商類空調(diào)。但是，無論是家庭類空調(diào)，還是工商類空調(diào)，其使用時(shí)間都比較集中。這在一定程度上也會(huì)增大電力的使用壓力，進(jìn)而對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生影響。

（二）環(huán)境污染嚴(yán)重

一般情況下，制冷空調(diào)要想達(dá)到制冷效果，需要使用一定的制冷劑。而制冷劑一般都屬于溫室氣體，可以對(duì)紅外線進(jìn)行吸收，并在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)存在于大氣中，引起氣候變暖問題。目前，相關(guān)科研人員會(huì)根據(jù)全球變暖的潛能值來對(duì)氣候變暖的作用進(jìn)行預(yù)測(cè)，而這也就是所謂的“溫室效應(yīng)”，而且制冷劑還會(huì)加重臭氧層的負(fù)擔(dān)。如果各大制冷空調(diào)中的制冷劑引起了溫室效益，將會(huì)加劇冰川的融化，使海平面上升，引發(fā)海水倒灌，對(duì)聚集在海邊生存的人類以及其它生物的生產(chǎn)與生活產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。另外，海水倒灌還會(huì)對(duì)附近的農(nóng)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生負(fù)面影響，引起大面積的農(nóng)業(yè)災(zāi)害，甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的傳染性疾病。所以，必須要加強(qiáng)制冷空調(diào)減排節(jié)能技術(shù)的研究與應(yīng)用，避免制冷空調(diào)中制冷劑對(duì)臭氧層繼續(xù)破壞[1]。

二、制冷空調(diào)減排節(jié)能技術(shù)分析

（一）制冷劑替代技術(shù)

制冷劑是保證制冷空調(diào)制冷效果的主要因素，又叫做制冷工質(zhì)。在制冷循環(huán)或者制熱循環(huán)中，主要是通過制冷劑的相變來實(shí)現(xiàn)熱傳遞的。也就是說，在蒸發(fā)器中被吸收和冷卻之后，可以將液態(tài)的制冷劑來轉(zhuǎn)化成氣態(tài)的制冷劑，從而達(dá)到加熱或者冷卻的效果?，F(xiàn)階段，制冷劑的主要組成成分以氨、水以及氟利昂為主，其中，氟利昂的使用卻會(huì)對(duì)臭氧層產(chǎn)生破壞。臭氧層對(duì)于地球發(fā)揮著保護(hù)的作用。如果臭氧層遭到破壞，那么地球上的所有生物將會(huì)因?yàn)闊o法承受住紫外線而面臨生存危機(jī)。另外，氟利昂也會(huì)引起溫室效應(yīng)，提升全球氣溫，對(duì)人類的生存與發(fā)展產(chǎn)生影響。

（二）高效壓縮機(jī)技術(shù)

壓縮機(jī)與制冷空調(diào)的能耗有著十分緊密的聯(lián)系，要想減少制冷空調(diào)運(yùn)行過程中的能量消耗，就必須要提升壓縮機(jī)的運(yùn)行效率。在我國(guó)能源技術(shù)不斷進(jìn)步的今天，減排節(jié)能效果也越來越好，傳統(tǒng)的壓縮機(jī)運(yùn)行模式為活塞模式，而目前的壓縮機(jī)運(yùn)行模式則為旋渦模式。這一運(yùn)行模式的改變極大的提升了壓縮機(jī)的運(yùn)行效率，進(jìn)而降低了制冷空調(diào)運(yùn)行過程中的能量消耗。

（三）高效換熱技術(shù)

目前，要想實(shí)現(xiàn)高校的減排節(jié)能，還必須要以高效率的輸出為基礎(chǔ)。鑒于此，為了有效提升減排節(jié)能效率，就必須要優(yōu)先使用優(yōu)質(zhì)的技術(shù)，提升傳熱設(shè)備的傳熱性能，增大傳熱材料的接觸面積等。同時(shí)，使用高配置的冷凝設(shè)備，也可以有效減少能量的消耗。例如，可以通過對(duì)管子的排放數(shù)量進(jìn)行調(diào)整來增大制冷空調(diào)的換熱面積。另外，針對(duì)傳熱材料的選擇，不僅要遵循經(jīng)濟(jì)性原則，還要重點(diǎn)考慮換熱材料的性能。

（四）環(huán)保型制冷劑技術(shù)

目前，人們已經(jīng)充分意識(shí)到溫室效應(yīng)會(huì)對(duì)臭氧層產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，所以開始優(yōu)先選擇環(huán)保型的制冷劑。目前已經(jīng)研發(fā)出來的制冷劑有兩種形式：一種是人工合成的制冷劑，一種是自然制冷的制冷劑。對(duì)制冷劑的環(huán)保性能進(jìn)行改進(jìn)，不僅可以明顯降低能源的消耗，還可以減輕用戶的經(jīng)濟(jì)壓力。

（五）二氧化碳制冷技術(shù)

通過二氧化碳來達(dá)到制冷效果的技術(shù)產(chǎn)生于19世紀(jì)末期，但是并沒有得到人們的高度重視。直到20世紀(jì)30年代，二氧化碳制冷技術(shù)才得到廣泛的關(guān)注與發(fā)展。最初的制冷空調(diào)以人工制冷劑為主，但是卻存在著一定的風(fēng)險(xiǎn)隱患。而二氧化碳制冷技術(shù)的應(yīng)用則可以有效解決人工制冷劑帶來的風(fēng)險(xiǎn)隱患，所以被廣泛的應(yīng)用各種制冷空調(diào)中。

（六）變頻技術(shù)

在制冷空調(diào)的運(yùn)行過程中，壓縮機(jī)產(chǎn)生的能耗最大。所以，要想提升減排節(jié)能技術(shù)水平，必須要加強(qiáng)壓縮機(jī)能耗的控制。而變頻壓縮機(jī)的應(yīng)用具可以有效提升壓縮機(jī)的運(yùn)行效率，進(jìn)而提升減排節(jié)能效果。而要想加強(qiáng)變頻壓縮機(jī)能耗的控制，必須要依靠相應(yīng)的技術(shù)。第一，超寬頻率轉(zhuǎn)換，即以微機(jī)技術(shù)控制為基礎(chǔ)，快速測(cè)量環(huán)境溫度。而要想準(zhǔn)確的判斷其變化，就必須要確保溫度的穩(wěn)定，從而實(shí)現(xiàn)減排節(jié)能效果的最大化。第二，模糊控制，即可以對(duì)室內(nèi)與室外的溫度變化進(jìn)行自動(dòng)感應(yīng)，然后通過變頻調(diào)節(jié)室內(nèi)與室外的溫度。如果電壓和頻率范圍非常寬，那么稀土永磁電機(jī)的運(yùn)行效率可以始終保持在高效率狀態(tài)。另外，變頻技術(shù)的應(yīng)用，還可以通過調(diào)節(jié)風(fēng)扇和水泵的轉(zhuǎn)速來加強(qiáng)制冷空調(diào)能耗的控制。例如，與傳統(tǒng)制冷空調(diào)相比，風(fēng)量變化的空調(diào)系統(tǒng)的能源節(jié)約率高達(dá)7/10，而水量變化的空調(diào)系統(tǒng)的能源節(jié)約率高達(dá)4/5。由此可見，變頻技術(shù)在壓縮機(jī)中的應(yīng)用，可以顯著提升制冷空調(diào)的減排節(jié)能效果[2]。

（七）太陽能技術(shù)

太陽能是人類發(fā)現(xiàn)的清潔型能源之一，也是一種取之不竭、用之不盡的能源。太陽能既不需要專門開采收集，也不需要傳輸。要想提升減排節(jié)能效果，非常有必要加大太陽能技術(shù)的研發(fā)與利用。站在供熱角度分析，相關(guān)人員需要將太陽能與采暖、吊頂輻射等結(jié)合起來提升日常的保暖效果。站在制冷角度分析，太陽能可以通過光電轉(zhuǎn)化以及光熱轉(zhuǎn)化來獲取用電量，保證制冷效果。目前，針對(duì)利用太陽能來達(dá)到制冷效果的技術(shù)，我國(guó)已經(jīng)研發(fā)出來兩個(gè)：一個(gè)是吸收式制冷，另一個(gè)是吸附式制冷。其中，吸附式制冷技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，污染小，可以最大限度的減低能耗。但是吸附式制冷系統(tǒng)靜適用于制冷需求較小的系統(tǒng)[3]。

三、結(jié)語

在我國(guó)城市化建設(shè)進(jìn)程不斷加快的今天，能耗問題已經(jīng)受到社會(huì)各界人士的關(guān)注。溫室效應(yīng)的出現(xiàn)對(duì)全球氣候產(chǎn)生了極大的影響，造成了全球氣溫低升高。越來越多的國(guó)家開始重視這一問題。而制冷空調(diào)的應(yīng)用是目前能耗量巨大的一個(gè)產(chǎn)業(yè)，也是會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染的一個(gè)產(chǎn)業(yè)，應(yīng)當(dāng)積極發(fā)揮表率作用，主動(dòng)承擔(dān)起減排節(jié)能的責(zé)任，通過對(duì)當(dāng)下的制冷技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，不斷的降低能耗，減小污染，通過使用綠色環(huán)保的可持續(xù)制冷技術(shù)來促進(jìn)制冷空調(diào)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。

【參考文獻(xiàn)】

[1]劉駿亞，胡永勝，陸磊.制冷空調(diào)能耗及減排節(jié)能技術(shù)[J].設(shè)備管理與維修，2019，（8）：186-188.

[2]趙巖，李響.制冷空調(diào)能耗及節(jié)能減排技術(shù)研究[J].工程技術(shù)研究，2019，4（9）：255-256.

[3]李岳.制冷空調(diào)能耗及減排節(jié)能技術(shù)探討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2018，（14）：5267.