制冷空调能耗及节能减排技术研究论文_王明剑

制冷空调能耗及节能减排技术研究论文_王明剑

宁波奥克斯电气股份有限公司 浙江省宁波市 315191

摘要:随着我国国民经济的不断发展,空调技术日趋成熟。人们的生活水平不断上升,对于空调的需求也在持续增加。空调早已成为人们生活中离不开的一种制冷设备,但是在使用空调的过程中,能耗问题不容忽视。当前是一个能源紧缺的社会,如何在发展制冷空调的过程中最大化地保障能源消耗最少,成为该行业在今后一段时期内重点关注的问题。

关键词:制冷空调;能耗;现状;节能减排

引言

温室效应在很大程度上会直接影响全球的气候,导致整体的气温升高,目前很多国家已经开始重视这方面的问题。制冷空调行业作为能源消耗量比较大的一个产业,就应该作为表率,承担起能源节约方面的改革重任。通过改进制冷技术,实现低消耗,无污染,绿色环保的可持续制冷技术的发展。

1我国制冷空调能源现状

我国是一个生产制造大国,尤其是进入改革开放以后,我国工业和制造业的迅速发展带动了我国制冷空调行业的发展。截止到上世纪九十年代后期,我国逐渐显现出制冷空调生产大国的势头,除了能够充分满足国内市场的需求以外,还有产能剩余,实现对外输出。当时有学者对我国的制冷空调工业总产值进行统计,金额高达2250亿元,在世界范围内的占比超过了15%。近年来,随着人们的物质生活水平不断提高,制冷空调生产量只增不减,我国也逐渐完成了由制冷空调制造大国向制造强国的过渡,但随之而来的就是能源消耗给我国制冷空调行业甚至我国生态环境建设带来的负面问题。例如,对制冷空调需求量大的通常是各大超市。超市中的很多生鲜食品都需要借助制冷空调进行保存,同时还需要大功率的中央制冷空调进行商场内部温度调节,这些都是加剧城市生态破坏的重要因素。此外,建筑行业的迅速发展带来了将近40%的能源消耗量,并且这些消耗还处于上升的趋势。由此,在我国制冷空调行业发展的过程中,全面进行节能减排对推动行业健康发展有重要意义。

2制冷空调行业在能耗方面存在的问题

2.1能耗巨大

近年来,随着我国社会的不断发展,制冷空调得到了人们的普遍使用,在学校、住宅、办公场所都取得了很广泛的使用。尤其在农畜行业,随着我国的水产品越来越多,人们对于冷冻产品的需求量也越来越大,进而导致人们对于制冷空调的需求量逐渐增大,能源的消耗量也不断的上升。但是制冷空调的使用在很大程度上也会受到季节的影响,进而也会影响能源的消耗问题。一般而言,冬天和夏天消耗的电量也是有区别的。根据空调的使用场所可以将空调分为商业类空调和家庭类空调。一般而言家庭类空调使用的次数比较少,并且持续使用的时间也很短,而商业类空调就正好相反,使用的次数比较多,使用的持续时间也比较长。基本上述两类空调使用的时间都比较集中,这样就会在很大程度上加大电力的使用压力,进而影响电网的稳定运行。

2.2空调制冷剂对臭氯层的破坏

在大部分制冷剂使用的过程中,为环境带来了较大的破坏。其对臭氧层造成破坏以后,会导致温室效应,并引起气候发生变化,甚至会导致海平面上升,为沿海养殖业的发展带来不利影响,同时也破坏了农业生态的平衡,导致出现各种农业灾害。此外,空调制冷剂在一定程度上威胁着人类的健康,在气候逐步变暖的今天,各种传染病发病率有较大幅度的提升,人们患病率与死亡率也逐步提升。HCFs、CFCs和HFCs等应用较多的空调制冷剂,均为温室气体,分析其给气候变暖带来的影响可知,其造成的影响主要取决于停留在大气的时间和红外线吸收能力。一般主要通过GWP衡量上述气体对全球气候变暖的作用,并通过ODP衡量物质对臭氧层造成的破坏程度。

3制冷空调节能减排技术

3.1制冷剂替代技术

制冷剂,也可以叫做制冷工质,属于制冷循环中的填充介质。在制冷或者制热循环过程中,热传递主要需要通过对制冷剂发生相变来实现。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据这个原始存在的过程,可以发现加热或冷却的效果可以通过在蒸发器中被吸收和冷却后将制冷剂的状态从液态改变为气态来实现。目前,研究人员主要在使用的制冷剂有氟利昂、氨和水等。然而,经过人们长时间的研究发现氟利昂的使用会对臭氧层产生一定程度的破坏作用。臭氧层是地球的保护伞,如果臭氧层被摧毁,地球上的生物将会毫无抵抗的被紫外线杀死。氟利昂一般会造成温室效应,进而提高全球气温,从而影响人类的稳定发展。

3.2高效换热技术

要想进一步提升节能减排效果,应注重灵活运用多种方法,可以选择高品质材料,或者对冷凝器、风机盘管和蒸发器翅片表面等提升其传热性能和换热面积。要想提升换热面积,应该注重对传热性能的改善,可以选择提升过冷度与调整管排数等方式。对于材料的选择,既要关注其成本,也要确保其有较好换热性能,可以通过提升冷凝器风扇风速来实现。

3.3变频技术

压缩机作为制冷空调的重要组成部分,对整个能耗影响很大。为了减少能耗,需要保证压缩机有更高工作效率,因此就应该注重对变频技术的应用。对于传统空调系统,通常利用压缩启停实现对室内温度的调节。分析变压压缩机可知,可以采取控制技术达到这个目的。首先,超宽编排,即通过微电脑技术实现有效控制,对环境温度情况作出实时测量,保证判断的精确性,让温度始终维持在恒定状态,实现节能效果的提升。其次,模糊控制,自动感知室内外温度变化情况,利用变频达到调节室内温度的目的,让温度保持在良好的状态。在非常宽的电压与频率范围下,稀土永磁电机转子能够高速运转。应用变频技术,实现对风机、水泵等无极调速,达到减少空调能耗的目的。不同于传统空调,变风量空调系统在节能率上超过70%,变水量空调系统在节能率上甚至超过了80%。

3.4太阳能技术

近年来太阳能作为一种新型技术发展很快,通过太阳能实现制冷的技术包括以下两点。(1)吸收式制冷。以往制冷方式通常为太阳能溴化锂吸收式制冷,其实现条件为热源温度在85℃左右,但常见太阳能集热装置在温度上难以满足。若是选择两级系统,热源温度大约为130℃,若是选择高效太阳能集热装置,其温度将在130~150℃。通过采取辅助热源,能够让双效溴化锂吸收机组正常运行,从而保证太阳能利用率的提升,且相比于燃油机组,可以减少较大的成本。因此将这种系统应用于太阳能丰富的区域,可以达到节约能源的目的。(2)吸附式制冷。如果系统制冷量不大,可以选择吸附式制冷。以硅胶-水系统为例,在热源温度上的要求只需要达到65℃即可。该制冷系统优点在于能够长时间持续工作,造成的污染较小,能够大幅度减少能源的消耗。通过对太阳能的利用,可以让吸附硅胶转轮正常驱动。通过和传统空调结合,形成混合空调系统,不仅能够发挥出降温的作用,还可以进行除湿,在通风条件较好、湿度较大等场合可以应用,工作效率至少提升30%。

3.5二氧化碳制冷技术

利用二氧化碳实现制冷作用的技术起源于19世纪末,直到20世纪30年代时人们才开始广泛关注这方面的技术,并且因此取得了很大的技术进步。但是随着人工制冷剂技术的广泛使用,人们逐渐开始意识到该技术所带来的风险。所以为了改善这方面的影响,人们开始转向使用二氧化碳制冷剂技术,目前,二氧化碳制冷剂技术已经广泛适用于制冷空调设备中。

结束语

对于制冷空调,为了有效减少能源消耗,大幅度降低有害物质的排放量,应在节能减排技术上加大研究力度,通过对各种现代化科技手段的有效应用,逐步开发出低污染能源,避免出现能源浪费与环境污染的现象,也为制冷空调进一步发展创造有利条件。今后要继续研究制冷空调中节能减排技术的应用,为环境保护作出应有贡献,促进社会经济的发展。

参考文献:

[1]黄锐斌.关于制冷空调节能技术的思考[J].科技风,2014(17):8.

[2]冷松.制冷空调节能设计技术的发展[J].中国高新技术企业,2014(13):76-77.

[3]王臣章.制冷空调节能技术的应用及发展趋势分析[J].河南科技,2012(23):77.

论文作者:王明剑

论文发表刊物:《基层建设》2019年第20期

论文发表时间:2019/10/8

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