摘要：制冷空调设备的应用，在为人们生活、生产带来方便的同时，也给人们的日常生活带来严峻挑战，导致能源紧缺、环境污染以及温室效应等问题日渐凸显，严重阻碍了国家社会经济的可持续发展之路。在这种情况下，如何运用减排节能技术，减少制冷空调的能源消耗，对提高系统能效，促进制冷空调行业稳定发展具有重要意义。文章主要分析了制冷空调能耗及减排节能技术，希能为制冷空调节能降耗提供借鉴。
关键词：制冷空调；能耗；减排节能技术
煤炭和石油等不可再生能源是我国社会经济发展的重要能源，已经人们生产与生活中不可或缺的一部分。然而随着科学技术不断发展，在工业生产和人们生活中能源消耗日渐增加，最终可能会导致能源枯竭。据相关数据显示，以我国当前能源开采速度计算，国内石油储量供应为40年，煤炭与天然气的供应为162年、65年。而制冷空调是建筑项目建设的一部分，也是能源消耗最多的项目，总消耗量达65%。因此加强对制冷空调能耗控制，实施减排节能，势在必行。
1、制冷空调能源消耗的概述
1.1能源消耗的现状
在我国总能源消耗中，建筑能源消耗达到25%，而在建筑项目能源消耗中空调与采暖消耗的能源占建筑总能耗的65%，巨大的制冷空调能耗逐渐引起社会各阶层的重视。据有关调查研究显示，国内空调与冰箱等行业有着巨大的节能潜力。如果能够在已有减排节能技术的基础上，将制冷空调能效的门槛提高到10%，每年制冷空调行业所节省的发电量约为37GW，这种消耗量相当于10年内建设4座1.8GW发电厂的全部费用。而我国目前的制冷空调能耗，主要分为5个等级，其中1等级的能效比是3.4（Btu/h）/kW，表示该产品节电能耗较低，已与国际先进水平接轨。2~5等级的能效比在2.6~3.2（Btu/h）kW，该类能效标准自减排节能实施以来，已有一半的高能耗制冷空调产品被淘汰[1]。
1.2影响因素
在制冷空调生产过程中，影响制冷空调能耗的因素，主要包括温差、膨胀阀开启度以及风冷式冷凝器的使用。其中温差是指蒸发器内部制冷剂蒸发的稳定低于外界空气温度，这样才能将系统中的热能传输给空调制冷剂，并通过压缩机吸收挥发成气体的制冷剂，保证蒸发器的压力处在平稳状态，由于整个传输过程的温度会上升，因此空调的制冷效果会受到影响。膨胀阀开启度即是在制冷空调系统中，需要定期检测膨胀阀的过热度，严格按照规定要求调整膨胀阀的开启度，尽可能将过热度控制在5~8℃。风冷式冷凝器作为制冷空调的重要组成部分，是指在系统运行过程中，通过多组盘管扩大空气面的热传面积，借助于风机转动加快空气流动，以提升空气面的传热效果。但是由于多组盘管中附有肋片，加上肋片之间的距离过近，一旦空调系统运行时间过长，风冷式冷凝器翅片上极易黏附杂物，在增加风冷式冷凝器热阻的同时，电能消耗也随之增加[2]。
2、制冷空调能耗及减排节能技术的应用
2.1循环水泵的应用
制冷空调系统在运行过程中，循环水泵作为制冷空调系统不可缺少的一部分，耗电量达25%。因此在实施减排节能的背景下，加强对循环水泵的能耗控制，将变频技术引入到制冷空调系统中，调解制冷量和水流量，有效解决VM系统的节能问题，对提高整个系统能效具有重要意义。例如变频器在某大楼中央空调循环水泵的节能应用，空调冷却水泵与冷冻水泵总共有6台，水泵使用三相交流电机是15kW。为了使用大楼办公冷量变化，实现节能减排，将温度传感器安装于制冷主机冷凝器冷却水出入口，对水温信号进行检测，保证电流信号控制在4~20mA内，并通过变频器内部PID调速频率对冷却水泵与冷送水泵进行自动调速，将水泵的流量水温差控制在5~6℃中，改善制冷空调自己的运行状态，提高系统自动化水平，从而达到节电的目的[3]。
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2.2热电冷联产技术的应用
热电冷联产技术作为一种综合利用能源的技术，主要是以天然气为直接动力源，为燃气轮机提供动力，保证冷热水机组能够充分吸收燃气轮机的热能，进行冷冻水生产。该技术的应用适用于除湿性空调，通过机组排出的热量用于溶液再生，充分发挥低品位热能的利用率，以增加大气轮机组的负荷率，从而提高冷热水机组的运行效率。例如天然气热电冷联产机组在某国际机场的应用，为了实现冷、热、点三联供，保证机场建设大道国际先进水平，依据机场功能模式，结合大集中，小分散的原则，采用独立供应能源的模式供应负荷量小，并且位置相对分散的区域，而对于冷、热、电量负荷较大，并且位置相对举重的区域，通过热电联产机组供应能源模式来供应。然后在机场能源中心安装美国索拉公司生产的热电联产机组，通过燃气轮机轴驱动发电输出发电，用于机场自用，对于燃气轮机水夹套与尾气排出的热量，经低温发生器转换用于空调系统的制冷、采暖，以提高空调制冷效率。
2.3热声制冷技术
热声制冷技术是时代发展的产物，与以往的蒸汽压缩式制冷技术相比，主要是借助惰性气体和惰性气体的混合物取代制冷剂，降低制冷剂对臭氧层的破坏与温室效应的危害。该技术的应用因其具有结构简单、经济性与无需特殊材质（润滑、油密封与活塞）等特点，被广泛应用到制冷空调系统中，获得好评与认可[4]。
2.4太阳能制冷技术的应用
太阳能是一种可再生能源，因其具有安全清洁、无需开采与运输的特点，能够缓解能源供需矛盾和减少对环境污染，得到推广使用。太阳能制冷技术依据使用形式，可分为吸收式制冷技术与吸附式制冷技术。其中吸收式制冷系统主要由集热器、发生器、吸收器、储氨罐、冷凝器与蒸发器组成，主要是通过太阳能集热器收集热量，经特殊处理后变成热能用于空调制冷系统中。而吸附式制冷技术主要是通过太阳能电池置换能量，经光能转换后变成电能，然后通过半导体制冷装置输入到空调制冷系统中，达到制冷的目的[5]。
2.5环保型制冷剂的使用
为了减少制冷空调系统产生的热量对温室效应与地球臭氧层的破坏，实现节能减排，科学研究人员开始研发出环保型制冷剂，并将其运用到制冷空调系统运行中，得到广泛使用。我国目前使用的环保型制冷剂，主要有R407C、R410A、以及R417A，常见于楼宇和家用空调系统中。例如出于环境保护的要求，某公司在生产家用空调时，结合环保型制冷剂使用的效果，使用具有较高的稳定性与性价比的R410A制冷剂替换R22与R502，然后借助于先进的直流变频机带动双缸转子式压缩机，减轻设备重量的同时，为系统运行提供热能，以优化空调系统运行结构，从而降低空调机的耗电量。
结束语
综上所述，从制冷空调行业角度来看，为了在竞争激烈的市场中立于不败之地，增强自身竞争力，实施节能减排势在必行。因此在实际生产制冷空调过程中，有关部门必须创新减排节能技术，将环保型制冷剂、循环水泵、太阳能制冷、热声制冷以及热电冷联产等技术运用到制冷空调系统中，提高系统运行效率，从而达到节能减排的目的[5]。
参考文献：
[1]李锐.制冷空调能耗及减排节能技术的分析[J].制冷与空调（四川），2015，5（1）：114-118.
[2]王荣梅.浅谈制冷空调的节能技术[J].科技创新与应用，2014（5）：290-290.
[3]秦俐娜，祁磊.制冷空调能耗及减排节能技术的分析[J].商品与质量，2016，（51）：113-114.
[4]崔兰荣.制冷空调能耗及减排节能技术的分析[J].大科技，2016，（7）：334-335.
[5]高健华.制冷空调能耗及减排节能技术的应用方法探讨[J].科技致富向导，2015（12）：185-185.
论文作者:余国威
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/29
标签：制冷空调论文; 制冷剂论文; 空调系统论文; 水泵论文; 节能技术论文; 技术论文; 冷凝器论文; 《基层建设》2017年第14期论文;