摘要：家用空调器现阶段在人们的生活和生产中应用非常普及，其能够对室内的温度和空气湿度进行调节，从而为人们提供适宜的环境。在高温的条件下，人们对家用空调器的高温制冷技术要求越来越高，因此人们要加强对家用空调器高温制冷技术的研究。本文就家用空调器高温制冷技术进行探究，旨在为人们提供重要的参考。
关键词：家用空调器；高温制冷技术；技术研究
在高温的环境下，如果采用传统的空调机来进行制冷，由于室内和室外的温度差距非常大，因此空调机在运行过程中就会导致压缩机的冷凝压力和排气温度偏高，形成压缩机高压保护或者高温保护。针对这种问题，可以通过改变空调系统的制冷剂以及扩大冷凝器面积等方式来应对，但是却不能取得理想的效果。家用热泵型空调器是一种能够适应高温天气的空调器，近年来的应用越来越广泛。家用热泵型空调器的可调节性非常强，并且使用很方便，在建筑节能中代替煤供热，其将电能作为驱动力，将室外的空气作为热源和冷源，向室内提供热量或者冷气，是一种非常环保、高效的供给能源的方式。
1 空调制冷的原理
虽然目前空调制冷的核心技术层次是不一样的，但是基本原理却是一致的，目前我国应用最广泛的两种空调类型为电辅热泵型空调器和热泵型空调器，这两种空调类型都是在空气热源泵技术上构建的，采用循环逆卡诺原理，在制冷过程中，空调自身收集热量具有非常高的效率，能够将低温热源集中并进行整合，形成高温热源，从而更好提供服务。空气源热泵技术的原理非常简单，在制冷模式中，室内是制冷，而室外则是制热，在制热的模式中，则室外是制冷，室内是制热，冷热调换的效率非常高，这也是其能够广泛应用的重要原因。空气源热泵在制热过程中具有良好的节能和环保的特点，空调系统采用空气热源泵技术来构建空调制冷系统，能够充分利用外界的自然能，从而发挥节能环保的效果，这也是解决当前空调耗能非常大的一个有效途径和方法。采用空气热源泵来制冷，能够将低温热源集中在一起进行整合而形成高温热源。
空气热源泵技术在空调制冷技术中的应用非常广泛，同时在空调制热中也占据着非常重要的地位，在制热供水中的应用也非常普及，这也是由于空气热源泵能够将低温热源集中整合形成高温热源决定的。空气热源泵技术的使用范围非常广，将这种技术应用到空调系统中，能够在跨度为50摄氏度的气温变化的环境中工作，并且能够降低空调系统对环境和气温的依赖性，在一年四季都能够使用，在气候非常恶劣的环境中也能够正常发挥功能。将空气热源泵技术应用到空调系统中，还具有良好的节能效果，其耗能非常低，并且具有良好的环保性能，热泵本身的燃烧并不会造成该污染。电辅热泵型空气技术也是利用空气源泵技术来发挥作用的，但是热泵在制热的过程中的产热比较少，针对这一问题，其在设备中另外增加了电热元件，能够有效弥补热泵制冷产热少的情况，增加制热，以发挥良好的制热效果。
2 国内空调制冷技术的现状和发展趋势
空调制冷技术最早起源于英国，技术在美国逐渐成熟，并且已经经历了200多年的发展，已经形成了环保、低耗能和高效的技术层次。我国的空调行业发展得比较晚，因此很多空调制冷技术都是引进国外的技术而发展起来的，因此空调制冷的核心技术受到限制，所以我国的空调制冷技术还处于比较落后的阶段，国外先进技术相比存在着很大的差距，不仅需要消耗大量的能源，同时还会造成巨大的污染。近年来，虽然我国的空调技术自主研究在不断进步，也取得了一定的成效，但是和国外先进制冷空调技术相比还远远不够。我国空调行业的制冷技术主要集中在制冷技术的演技方面，如果减少空调对环境造成的负担，减少能源的消耗是当年空调行业的研究热点和关键。虽然我国空调行业的规模在不断扩大，但是其发展还是以借鉴成功经验为主[1]。
我国空调行业从国外引进的技术并不是国外正在使用的先进技术，很多都是国外已经摒弃的落后技术，这也是导致我国空调产品定位在劳动密集型模式中的重要原因，因此空调行业的综合实力还是不能和国外同类产品相比，处于国际分工的低端。从整体上来看，我国的空调制冷技术起步教晚，并且发展也比较缓慢，但是人们对空调制冷技术的研究却一直没有停止，例如我国在热声制冷技术领域的研究就已经比较成熟，并且也取得了一定的效果，华中科技大学已经有十几年的研究历史。从这个层面来看，我国的空调制冷技术还有很长的路要走，不仅要加强对空调制冷技术的研究，同时还要实现空调的产业化问题。在空调制冷技术的研究中，制冷剂的研究是一个关键，制冷剂是影响空调制冷技术的重要因素，我国的空调制冷剂最终是从自然界中获取的自然物质，随后也人工合成了一些制冷剂，现阶段又回归到了自然物质的阶段。早期使用的空调制冷剂包括氨、乙醚和二氧化碳等，都是从自然界中获取或者制取的，但是收到科技水平的影响，使用的制冷设备非常庞大，但是制冷设备的效率却比较低，所以这些制冷剂逐渐被氟利昂制冷剂代替，氟利昂制冷剂具有良好的热力性能，但是这种人工合成物质对臭氧层造成了很大破坏，对环境以及人类的发展都非常不利，所以现阶段也逐渐被其他的制冷剂所代替。
现阶段，人们已经认识到了这一严重的问题，并且加大了这方面的研究，因此在空调制冷技术的未来发展中，将朝着保护环境、节约能源和智能化的方向发展，在短时间内，人们依然会将空调制冷技术的研究重点放在自动洁净技术、变频技术和减少噪音技术等方面，以此来减少空调对环境造成的污染，同时节约能源，减少空调运行能源的消耗。我国现阶段非常重视节能型制冷空调的开发和研究，并且一些研究技术也取得了较好的成绩，例如高效率的压缩装置、换热装置等。PAM能源节约技术在空调制造中也逐渐在推广。在人们生活水平不断提高的背景下，人们将会对生命健康和空气质量更为关注，所以空调的环保和节能是空调制冷技术发展的最终目标。
3 家用空调器高温制冷的相关技术
3.1太阳能制冷技术
太阳能制冷技术也是家用空调器高温常见制冷技术，近年来引起了人们的高度关注。太阳能是一种非常清洁的资源，其是一种可再生能源，将其应用到空调制冷技术中，能够有效降低空调的高耗能，减少对不可再生能源的消耗，从而实现我国的可持续发展。太阳能自身的能量非常强大，并且在短期内是不会枯竭的，能够长期利用。将太阳能技术应用到空调设备中，是空调制冷技能技术的重点内容，具有非常良好的应用前景。空调系统消耗的电能非常大量，相关的研究表明，全部居民消耗的电能其中有一般是通过使用空调而消耗的，这充分说明了空调的耗能性。而将太阳能技术应用到家用空调器中，居民使用空调消耗的电能就会减少很多。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆太阳能是一种环境友好型的能源，在使用的过程中，不仅能够减少能源的消耗，能够还能够减少对环境的污染。
从以往的情况来看，空调在使用过程中，CFC压缩制冷设备是一种使用非常普及的设备，但是在使用的过程中，会对大气层中的臭氧层造成破坏，从而进一步破坏迫害自然。针对这种情况，人们加强了对CFC压缩制冷设备的研究，希望能够研究出一种新型的设备来代替CFC压缩制冷设备。为了保护好人们赖以生存的大自然，空调在使用过程中要求使用的氟氯氰不断减少，而太阳能空调的制冷物质则为非氟氯氰，采用的制冷物质不会对臭氧层造成破坏，自然也不会引起温室效应，因此能够实现保护环境的要求，能够有效减少石油化工燃料在燃烧过程中产生的污染性物质[2]。在一年四季中，太阳能空调自身的供热量和冷量匹配都非常高，所以太阳的辐射能量越多，空气温度越高，所以空调的供冷量也就越大，能够满足高温的环境。根据这种原理，还可以将太阳能空调体系设计成为各种能源来源类型，将工业余热、工业废气以及天然气等各种能源充分利用起来，构建成制冷空调。
3.1.1喷射式太阳能空调系统技术
喷射式太阳能空调系统是太阳能空调的常见类型，在换热装置中放置制冷物质，此时制冷物质就能够吸收太阳能，从而使气压转变和压力增加，就能够将水转化为饱和状态的蒸汽，并且利用喷射装置来将饱和状态的蒸汽快速喷出，此时喷射装置的附近就会形成真空隔层。喷射装置将压力较低的蒸汽吸进，在喷嘴的作用下就会形成气体混合物，并且将气体混合物送入到冷凝装置中，就能够放出热量和冷凝液体，放出来的冷凝液体通过阀门最终流进到蒸发装置中，冷凝液体吸收一定的热量之后就会发生汽化，从而在整个制冷过程中循环利用。另外，还有一部分的冷凝液体经过循环泵装置将压力增加，然后进入到换热装置中，吸收热量发生汽化。
3.1.2吸收式太阳能制冷装置技术
吸收式的太阳能制冷装置是一种常见的太阳能制冷空调技术，当压力达到特定的值时，制冷物质会吸收热量，然后蒸发，此时利用一种吸收物质将蒸发的热量吸收，利用变换的溶液浓度就能够得到冷能源。这种制冷装置的原理将压缩装置采用吸收装置和发生装置来代替，就可以实现对多种能源的利用，包括太阳能、热水以及燃气和蒸汽等。现阶段吸收式太阳能制冷装置技术的应用非常广泛，将太阳能系统和常规的溴化铎空调以及吸收式氨水空调有效融合在一起，就能够发挥良好的制冷效果和供热作用[3]。
3.1.3太阳能光电式制冷技术
太阳能光电式制冷技术也是一种常用的太阳能制冷技术，太阳能光电式制冷空调利用太阳能来发电，通过光电转换将一部分的太阳能转化为电能，选择具有高频率的压缩制冷设备来驱动装置，从而实现空调装置的正常运行。太阳能光电式制冷空调的构造和压缩空调的原理很相似，其采用金属氰化物为原料来制造空调，在不同的环境下都可以正常发挥作用和运转，因此在高温的条件下也是一样，依然可以适用，通过氢气的吸收和放出来将热量放出，实现室内的制冷，在温度很低的状态下也能够正常工作。近年来金属氢化物的成本在不断降低，而本身吸收和放出热量的效率又非常高，因此其应用非常广，已经成为了专家研究的重点。
3.2冰蓄冷技术
由于人们对生活质量的要求越来越高，因此现阶段空调已经成为了人们生活的一种必备物质，但是在空调不断普及和推广的过程中，空调自身的耗能也引起了人们的高度关注，空调在运行过程中，虽然能够为人们提供舒适的环境，但是与此同时，也消耗了大量的能源，这和我国的可持续发展战略存在着巨大的矛盾，人们在空调耗损领域的研究越来越深入。冰蓄冷就是一种能够有效降低空调耗能的制冷技术，其能够对非峰值的电能进行充分利用，使制冷物质保持在最佳的能量节约状态，并同时确保系统的良好运行[4]。空调本身在运行运转过程中需要潜在能量和显在能量，而应用冰蓄冷技术就可以将这些能量全都释放出来，确保空调系统能够正常运行。在这个过程中，空调系统内部冷负荷是通过融冰冷量的放出来达到既定的要求的，这时可以将蓄冷装置就是储存冰块的容器。所以，将冰蓄冷技术应用到家用空调器中，能够有效提高空调装置的运行稳定性，还能够发挥填谷移峰的重要功能，有效减少了空调的能耗，从而提高空调的经济效益，同时还能够满足高温环境的空气调节。
3.3空气源热泵技术
空气源热泵技术在城市制冷供热以及家用空调器中的应用都非常广泛，利用这种技术构建的空调系统产品的服务范围非常广，这主要是由于其适用性非常广而决定的，在温度零下十度到四十度的范围内都可以正常发挥功能，尤其是在高温条件下能够发挥良好的有数。空气源热泵技术的应用不会受到恶劣天气的影响，在暴雨、大风和下雨天等都能够正常发挥功能，一年四季中都可以使用不会中断[5]。热泵产品是一种环保产品，在使用的过程中不会放出污染性的物质，这和很多空调类型相比已经是最大的优势。将空气热源泵技术应用到家用空调器制冷中能够利用各种自然能，实现对低温热源的集中和整合，从而形成高温热源，发挥良好的作用。
4 结语
近年来空调领域非常关注空调制冷技术，针对现阶段的高温环境，对家用空调器的制冷技术提出了更高的要求，同时人们也更加关注生命健康和空气的质量，因此空调制冷技术的研究重点放在减少耗能、保护环境等方面，由于人们对自然环境的需求发生了改变，因此空调制冷技术的研究重点和未来发展需要结合人们的实际需求，环保、绿色、低耗能已经逐渐融入到空调制冷研究中。
参考文献
[1]彭昌波.特高温地区汽车空调制冷技术研究[D].苏州大学,2014.
[2]陈明瑜.家用空调器高温制冷技术的研究[J].科技经济导刊,2016(13):81.
[3]吴丽丽,罗新荣,李浪.高温矿井空调制冷技术概况及发展[J].制冷与空调：四川,2012, 26(1):97-100.
[4]高建忠.家用空调器高温制冷技术的研究[J].工程技术：全文版,2016(11):00233-00233.
[5]胡文举,王梦圆,江辉民,等.闪发蒸汽冷却技术及 R134a 用于高温空调器的研究[J].流体机械,2015(10):73-78.
论文作者:傅琳霞
论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/9
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