制冷空调设备绿色设计的技术和实践探讨论文_张欣彤

制冷空调设备绿色设计的技术和实践探讨论文_张欣彤

摘要:随着我国经济的快速发展,对各类不可再生资源进行大量的开发和应用,使得目前这类资源出现紧缺的情况,为此出现很多绿色能源,并在一定程度上使能源紧张问题得到缓解,并促进社会经济的可持续发展,使得缓解污染得到减轻。在生活中空调、冰箱一类的家电产品是我们日常经常接触到的,这类产品在使用过程中会严重破坏大气环境,而且会消耗大量能源,不利于能源及环境的可持续发展。所以国内相继开发多种绿色制冷空调技术,使其可以广泛应用到人们的实际生活中。

关键词:绿色制冷空调技术;应用;发展

一、制冷空调行业的发展现状

我国的制冷空调行业发展比较晚,目前各方面的应用经验积累还不充分。由于我国的市场经济发展还不完善,使得很多客观因素制约空调行业的发展,当前很多国内空调企业生产的空调产品还没有真正走出劳动密集型的模式,没有技术优势,在综合实力上处于低端水平。现在我国的国内企业没有对新兴制冷技术进行深入研究和开发,申报相关的的专利资格很少。随着我国制冷行业的发展和技术的不断进步,很多空调企业的生产规模已经逐渐形成自主研发模式,使得空调新产品推向市场的速度也明显加快。

二、制冷空调绿色设计技术

1.绿色模块化设计

制冷空调是由多个不同功能的系统部件组合而成,在整体结构设计时,应该划分为不同系列不同模块进行细化设计,但是在原材料使用时,尽可能选用相同执着规格及质量标准的零部件,将各个系统的设计生产过程都分开,制造不同类型不同工艺的子系统部件。在制冷空调进入市场时,就可以根据市场行情及顾客需求将各类型的子系统部件进行组合,使得产品功能类型更为丰富,且通过子系统的创新设计实现整体产品的创造研发,可以大大缩短研究周期降低研发难度。这种绿色模块化设计方式,本来就是一种高效创新的生产手段,主要是由于现在市场行情变化快,人们的需求也在不断改变,独立模块的设计方便产品进行回收利用,各产品模块的维修升级都是独立的,不会因小部件的变化上升到整体产品的变化,可有效降低产品更新换代造成的市场损失。

2.可拆卸性设计

与绿色模块化设计内容相似,都是便于产品维修及回收利用,只是可拆卸化设计是在整体产品结构上进行零部件整合的方面进行细化设计的。在这冷空调设计时,应细化整个产品的结构,在保证产品结构稳固的前提下,使得各部件的拆卸难度降低,这个设计过程需要设计师综合考虑产品拆卸的先后顺序、拆卸成本及可回收零部件的价值,结合产品维修及回收利用使得具体拆卸过程,提出科学环保的设计方案。在产品的不同子系统部件连接与子系统内部零部件的整合设计中,尽量采取可拆卸的连接方式(比如可分离的搭扣、机械结构互相咬合等),整体设计布局应符合人性化标准,在故障易发部位进行重点设计,以便对零部件进行拆卸维修或者更换,方便后期的维护工作,或者对回收利用中的一些重要部件进行回收利用,提高资源的利用率。

3.可回收设计

回收设计的主要模块有使用可回收或环保型原材料、通过分析部件的再利用价值进行可回收结构性设计、可回收标志设计,争取将产品无法使用后的资源耗损及环境污染降到最低。产品设计人员应对产品环保原材料及产品回收利用系统进行深入的了解,再结合可拆卸性设计,对产品进行合理设计,使可回收利用的零部件易于从整体中分离,通过对产品回收利用价值的分析决定其回收利用设计的重要程度,降低再利用材料的加工成本,在整体的设计中,尽量使用环保节能的材料。

4.选用绿色原材料

随着环境友好型社会建设目标的提出,我国的节能环保领域迅速开发扩大,各类环保设计理念层出不穷,环保型原材料的科学研发水平也随之不断提高。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在制冷产品制作原材料的选择过程中,不仅对质量、性能方面有较高的要求,对于材料环保性能的要求也越来越高,这样才能保证制冷空调在日常使用时安全无害、环保省电,在出现故障报废时也可以将一些原材料回收利用,且最大程度降低废弃物对环境的污染。一般来说,制冷空调的金属材料一般会选择贴铁、铝等热塑性好的可回收材料,其他结构材料的使用也都是选择能耗低、对人体无害、无腐蚀、易降解的环保材料,制冷剂及发泡剂的选取也采用了更为先进环保的材料,而不是传统的氟氯类原材料。

三、制冷与空调设备电气自动控制技术研究

1.系统优化简析

在产品设计的过程中,可以使用很多种方法将其中的参数问题或者是结构上的问题进行解决,但是在生产的过程中最好的也是最能够使用在产品生产中的方案只有一个,就是我们将这个方案确定的过程进行优化,一般表现为提高空调的功能效果、降低能耗、减小噪音,对空调的外形进行优化、降低生产成本等方面,这些都是优化设计要考虑的问题,我们可以从这些优化设计的内容中了解到,空调制冷系统进行优化设计重点在于对提高空调设备的运行效率、节能降耗,从而提升空调企业的经济效益,让企业得到更好的发展。

2.系统设计的主要内容

(1)合理设计空调系统冷热源设备

纳入电气自动化系统控制的冷源系统为冷冻水系统、冷却水系统、冷却塔系统、集水器和分水器、膨胀水箱的监控,由系统按每天预先编排的时间假日程序或根据整个商业建筑的供冷、供暖的要求,按照现场实际温度监测点来控制冷源系统的启停和监视各设备的工作状态。通过所设计的电气自动化系统对整个系统做出集中监测和控制,及时启停各有关设备,根据累计运行时间切换运行设备,保持每台设备运行时间平衡,既可以避免设备不必要的运行,又可以节省系统运行能耗。各设备的启停联动顺序为:①启动:打开电动蝶阀→冷冻水泵→冷却水泵→冷却塔风机→冷水机组;②停止:冷冻机→冷却水泵→冷冻水泵→冷却塔风机→关闭电动蝶阀;当冷冻机组及循环水泵的运行状态符合要求,开始累计冷冻机组运行时间,每满 1h 将自动记录累加的时间自动显示在冷冻机组的动态画面上。

(2)变频调速器的应用

在空调冷温水系统中,在负荷一面和冷源一面分别安置水泵。前者称之为一次泵,后者称之为二次泵,其中的一次、二次主要是指一次环路和二次环路。当负荷产生变化时,通过改变二次水泵台数或转数,实现对负荷面二次泵水量的有效调节,进而降低二次泵对空调冷温水的输配电耗。但是在冷源面的二次环路系统中,压力信号对实际的流量变化敏感度不高,而且关联水泵数量与敏感度呈反相关关系,所以台数控制对流量调节的影响并不是很明显。

(3)空调旁通清洗回路设置

在空调质量验收规范中对空调系统的排污、清洗等进行了要求,要等到水质处在正常的状态下,才可以将空调的制冷机组和设备进行联通。但是在实际的工作运行中,空调管道有出现大量焊渣的现象,还出现过施工人员的手套进入到空调的换热器中,这都会影响空调系统的正常工作。所以对空调旁路清洗回路要注意。此外还要将空调机组的安装环境和电容量进行考虑,还要考虑温差对空调制冷机组的影响,只有全面的考虑这些问题才可以将空调的制冷系统进行真正的优化。

结语

制冷空调设备已经成为我国能源消耗和环境污染的重要因素,在制冷空调行业推广和实施绿色设计具有重要意义。绿色设计的概念是在制冷空调设备生产的过程中进行的。将大力推动中国制冷空调行业的技术进步,促进行业的可持续发展,确保行业的激烈的市场竞争中立于不败之地。

参考文献:

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[2]朱斌祥,张缓缓,曲本连,彭飞,李韶强.制冷空调设备绿色设计的技术和实践探讨[J].制冷技术,2015,06:57-62.

[3]崔岩.引领IT制冷节能科技,助力绿色数据中心发展? 访世图兹空调技术服务(上海)有限公司华北区技术支持总监李建军[J].电气应用,2015,15:8-11.

论文作者:张欣彤

论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期

论文发表时间:2019/4/1

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