广东省石油化工建设集团有限公司
摘要：空调系统已成为人们生活中的重要组成部分，它担负着健康营造舒适环境的重任。然而空调作为一种家用电器，由于制冷的能耗巨大，并且伴有一定环境污染，因此，为了改变这种现状，空调制冷技术的改革是不可避免且刻不容缓的。考虑到节能减排和绿色环保两大永恒主题，空调制冷技术在改善制冷技术的同时必须要将制冷技术的发展与应用放在首位。
关键词：空调；制冷技术；现状；节能
引用：我国的环境污染在世界上较严重，由此引发的一系列后效应，将对社会的各行各业带来负面影响。因此，必须实施国家能源政策，改善能源结构，提倡使用清洁优质高效能源，大力推广节能环保新技术。特别是制冷与空调行业，应在进一步降低建筑能耗的基础上，从环保化、节能化、智能化三方面着手，注重新技术的研发和应用，以及制冷空调技术与相关技术的融合与交叉，以适应二十一世纪的能源战略新需要。
一、国内制冷技术研究现状
制冷剂作为空调制冷技术的核心研究对象，其研究、发展状况的好坏直接影响着国内的空调制冷技术的发展。目前，我国将制冷剂的发展历程主要分为从自然物质到人工合成的物质、再回归到自然物质两个阶段。自从国内外纷纷研究代替氟利昂的制冷剂，经过长期的研究总结，目前，在众多的天然制冷剂中氨、丙烷与其他烃的混合物及CO2制冷技术以其自身的优势最有可能成为代替氟利昂制冷剂的自然物质。我国面临的主要问题已不是如何发展空调制冷技术，而是如何实现其产业化的问题。
二、制冷空调技能技术
制冷空调节能技术主要的目的就是要实现合理用能，并且降低电力高峰期的符合，现阶段主要的制冷空调节能技术主要有七种，分别是：蓄冷技术、燃气技术、太阳能技术、热电冷联产技术、热泵技术、热声制冷技术以及人工智能技术。
2.1 蓄冷技术
现阶段空调用电量已经占据了人们生活总耗电量中的70%左右，并且由于电力紧张以及能源紧缺现状的不断加剧，促进了制冷空调新技术的研发。蓄冷技术是在这种条件下被研发出来的，该技术就是使空调在非高峰期用电来保持最佳节能状态，此时空调系统的冷负荷由所需的潜热的形式释放冷量来满足，也就是通常所说的，空调系统冷负荷使用融冰释放的冷量来满足，蓄冷设备也就是储存冰的容器，这样的空调不仅可以提高本身的经济效率，还能够增强系统稳定性。按照我国每年新增3亿m2的商用建筑，如果均使用蓄冷空调系统，每年可为国家节电40亿元，节煤330万吨。
2.2 燃气制冷技术
燃气空调的使用，不仅可以降低空调使用对于电网的负荷，也可以提高能源的一次利用率，对于减少污染，平衡冬夏季燃气用量具有非常重要的意义。经过相关部门的测算，如果燃气制冷量1×107万RT，消耗天然气约6×108m3，这些制冷量就相当于少发电3.5×107KW，这种技术不仅提高了电力设备的运转利用率，还能够节约发电设备的投资。随着我国城市燃气管网的逐步完善，燃气空调必然得到快速的发展和应用，此外国家也推出了一系列的政策支持燃气空调的发展，其对于提高能源利用率、缓解夏冬季用电高峰、提高能源供应安全具有非常重要的意义。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.3 太阳能制冷技术
目前太阳能空调主要有两条技术路线，分别是通过光热转换，以热能制冷，另一种是以光电转换，利用电力制冷，而现阶段应用较多的就是热能制冷。作为一种可再生的资源，太阳能的应用对于缓解能源供需矛盾、控制环境污染具有非常明显的效果。但是太阳能光伏/光热发电再制冷的技术在制冷空调中的应用并未取得显著地效果，一个原因是成本过高，另一个就是能源利用率较低。而利用太阳能进行光热直接驱动的空调虽然性能系数赶不上传统的机械式空调，但是由于其成本较低，并且具有较高的能源利用率，因此其是目前应用最为广泛的一种太阳能制冷空调。虽然太阳能具有可再生的特性，但是由于其能量供应具有随机性而且能源密度也较低，给其大规模扩展应用带来了一定的阻力。现阶段的太阳能制冷技术的应用首先就要解决其可靠性、稳定性，并且相应的提高系统性能系数以及效率。最后，也可以将太阳能制冷技术与其他能源技术结合，形成一个多能源系统，充分利用废热、废气以及其他能源。
2.4 热泵技术
热泵技术主要有两种，分别是水源热泵技术和土壤源热泵技术。热泵技术具有性能可靠、无污染、高效节能的优点，可以在夏季制冷、冬季制热，并提供一定数量的生活热水，此外配套的热泵系统还具有结构简单、可靠性高、节能效果好的优点。鉴于其明显的节能降耗优势，其已经在国外得到了广泛的应用，并且在我国也有了很多的应用实例，通过对比，我们总结出：虽然热泵技术的初期投入与中央空调基本持平，但是其投入运行后的使用费用远远低于传统的中央空调。据相关部门估算，我国地级以上城市每年浅层地热能可利用资源量相当于3.56亿吨标准煤，扣除消耗电量，可节约相当于2.48亿吨标准煤。
2.5 热电冷联产技术
作为一种综合利用能源的系统，热电冷联产技术不仅增加了热电联产中的夏季热负荷，提高了汽轮机组的负荷率，实现了机组效率的提升，还能够提高低品位热能的利用率。燃气轮机发电是以天然气为动力源，并且将废热直接排放到吸收式冷热水机组，长生了用于制冷的冷冻水，并且将热量应用在除湿型空调上面，这样就可以大幅度增加热电冷联产的综合效率。该技术的节能效果非常显著，至少在10%以上，因此我国近年来也开展了该技术的应用，例如上海的黄浦区中心医院以及浦东国际机场都采用了燃气轮机热电冷联产系统，具有非常明显的节能效果。
2.6 热声制冷技术
作为一种新发展起来的制冷技术，热声制冷技术与传统的蒸汽压缩式制冷技术相比，取消了对于环境具有破坏作用的制冷剂，直接使用惰性气体或者惰性气体的混合物作为制冷剂，减少了对于温室效应的危害以及臭氧层的破坏。而且热声制冷技术具有结构简单可靠、无需特殊材质，在制造成本具有非常大的优势，而且它减少了活塞、润滑剂的使用，在维护成本上同样具有非常明显的优势。此外，热声制冷技术几乎没有现阶段制冷系统的缺点，因此其可以成为未来制冷空调节能技术的主要发展方向。
2.7 人工智能技术
随着科学技术的不断发展，人工智能技术已经广泛应用在了人工工作和生活中的各个方面，人工智能技术主要应用在智能控制、负荷预测以及故障检测和诊断等方面。但是由于人工智能技术在制冷空调中的应用仍处于初期阶段，仍存在很多的不足，所以我们应将传统的方针系统与人工智能制冷技能技术相结合，通过计算机技术的广泛应用，实现空调制冷效率的最大提升，并且实现最大化的节能效果。
三、制冷空调系统中新型节能技术的应用
随着科学技术的不断进步，越来越多的新型节能技术被广泛应用于制冷空调系统中，下面主要介绍两种：一是热声制冷技术，该技术是本世纪初出现的一种新型制冷技术，相比传统的蒸汽压缩式制冷系统，热声机的优势十分突出：比如该技术采用的是惰性气体或相关混合物作为工质，无需使用制冷剂，最大程度上降低制冷剂对臭氧层的破坏，加重温室效应；并且热声制冷技术结构简单、可靠性强，无需使用贵重材料，大大降低了投资成本；此外，其设备结构中不存在振荡的活塞、油密封、润滑等运动部件，大幅增加了其使用寿命。与传统制冷系统相比，可以说热声制冷技术近乎完美，因此可以断言，其将成为新一代制冷技术的发展方向。
另外一种即是人工智能技术。可以说人工智能技术的出现与发展是当代科学技术进步的里程碑。现在人工智能的应用领域还局限于智能控制、故障检测及诊断、负荷预测等，尽管其可以克服传统仿真技术的诸多不足之处，但是短期内其部分功能仍然无法达到仿真技术能够实现的效果。因此，在制冷空调应用领域，可以将人工智能与传统仿真技术互相结合应用，实现智能化仿真，二者取长补短、相辅相成，因此仿真技术与人工智能技术可以在理人论上为制冷空调的准确控制提供可靠依据。制冷系统实现计算机自动控制，可以最大程度上保证控制器的冷量输出，更加安全、可靠，并且可以保证空调系统处于最佳的经济状态运行。由此可见，空调系统的控制中，加入一系列的自适应控制与智能控制方法，与常规控制系统相比，智能控制系统会获得更高的能效比。
结束语
总之，节约能源、高能效、保护环境和有利于人们的生命健康，是空调制冷技术发展的最高目标。我们要转变理念，树立着眼长远的科学观念，来研究节能环保的新型智能化空调应用技术，不断探究新型的能源。
参考文献：
[1]林爱晖.太阳能空调的现状及发展趋势 2016.9
[2]李令言.中央空调节能控制系统的研究与开发 2017.4
[3]卢苇洪等.自然工质风冷太阳能双级喷射中低温空调制冷系统的设备 2016.9
论文作者:王文景
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第20期
论文发表时间:2019/4/28
标签：技术论文; 人工智能论文; 空调论文; 制冷剂论文; 能源论文; 太阳能论文; 节能论文; 《建筑细部》2018年第20期论文;