基于节能减排的制冷空调绿色设计研究论文_ 苏永涛,贾娟

基于节能减排的制冷空调绿色设计研究论文_ 苏永涛,贾娟

苏永涛 贾娟

山东东融智能工程有限公司 山东省济南市 250014

摘要:从微观的角度来说,制冷空调的能耗越大,用户所承受的成本就越高;从宏观的角度分析,制冷空调的能耗,直接影响着环境的质量,破坏臭氧层。因此,加强对减排节能技术的研究,可以有效降低制冷空调的能耗,不仅可以减少用户的成本,还能够保护自然环境,践行可持续发展的理念。因此,就有必要对制冷空调能耗的现状进行分析,以便于更具针对性的研究减排节能技术。基于此,本文主要对制冷空调绿色设计进行了简要的分析。

关键词:节能减排;制冷空调;绿色设计

引言

制冷系统是空调运行的重要组成部分,在没有进行优化配置时,空调制冷系统将消耗大量的制冷能量,因此需要进行综合节能处理。对于目前阶段的空调制冷装,需要进行优化装置,根据实际情况研究适合运用于节能设计的优化方案。

1关于制冷空调能耗的现状分析

1.1能耗较高

在社会高速发展的背景下,制冷空调已经得到了广泛的应用,包括住宅、商场、企业、学校等。另外,在当前的贸易市场中,水产品、农畜产品的数量逐渐增多,需要更大规模的进行冷冻、冷藏,因此增加了制冷空调的用量。正是在这样的背景下,制冷空调的能耗也随之增多,加之空调的使用受季节因素的影响,基本上夏季的电量更多,而冬季的电量则相对较少。结合制冷空调的应用方式来说,可以将其分为家用类型、商用类型。其中,家用类型的空调,其运行的频率相对较低,同时其持续的时间较短;与之相比,商用类型的空调,其运行的频率则相对较高,基本上连续运行的时间也较长。相同的是,两种空调的使用,其主要集中在用电的高峰期,增加了电力供应的难度,即影响电力运行的稳定性、安全性,甚至可能会造成一定的经济损失。

1.2破坏环境

实际上,制冷空调中的制冷剂,属于温室气体的一种,会导致气候变暖的问题。具体来说,制冷剂对气候影响的原因,主要是因为其能够吸收红外线,同时在大气中所能够持续的时间相对较长。通常情况下,相关人员会利用全球变暖潜能值,对制冷剂影响气候变暖的影响进行衡量,即温室效应。在当前的社会发展中,制冷空调的制冷剂已经破坏了臭氧层,导致了温室效应的发生。在这样的问题下,就会构成冰川融化的风险,使得海平面上升,最终则会发生海水倒灌的问题,威胁沿海地区居民的安全。除此之外,制冷空调的制冷剂,还会对农业生态系统产生不良的影响,使得农业出现大面积的灾害,包括干旱、洪涝等。同时,受气候变暖的影响,还会增加疾病的传染率,增加疾病的危险程度,因此就应该积极减少温室气体的排放。

2基于节能减排的制冷空调绿色设计研究

2.1绿色产品结构设计

结构设计是制冷空调绿色设计的主要内容,要根据现有的产品模版,对空调内部结构进行改进,尤其是制冷压缩机的结构优化,应采用体积较小的结构部件进行设计安装,并根据我国现有的空调使用及电器使用能耗标准,对内部结构进行优化,尽可能地减少非节能材料应用,从而提高空调绿色设计效果,从最基础的设计环节上对空调的能源消耗进行控制,以此确保其模版设计方案符合产品绿色设计的基本要求。

2.2绿色节能材料选用

绿色节能材料的选用从制冷空调使用适应性及协调性方面着手,以低能耗、可回收及少污染作为设计目标,采用可降解及可再生的绿色材料进行制冷空调绿色设计,从而降低空调材料对环境的实际影响。我国现阶段的制冷空调绿色设计材料选用标准相对较低,未能对氯氟烃类的制冷剂、发泡剂等污染材料的使用进行有效控制,以至于在后续阶段的制冷空调拆解回收方面对基础自然环境造成诸多的不良影响。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对此要综合制冷空调的使用技术性及经济性对制冷空调绿色设计的材料选用进行严格控制,选择兼容性较好及环境污染较低的复合型材料作为制冷空调材料应用基础,提高制冷空调绿色设计效果,在材料方面对制冷空调绿色设计进行优化。

2.3交换器的优化设置

为了确保节能效果的发挥,需要采用最优的交换器,在机器的运行过程中,如果冷凝压数值的下降会使得蒸发压数值上升,在这种情况中,不必要的损耗就产生了。在蒸发器和压缩机之间,需要控制特别限度的压力损失,以达成节能高效的目的。该机器需要进行系统性改进,使冷凝压的数值升高,随之而来蒸发压的数值下降,运行过程中能耗将会减少。制冷系统中的一系列组成部分产生的能耗,在制冷过程的运行中都可以进行优化方案的配置,冷凝器、压缩机、风机等,其中交换器的能耗节省,整个制冷系统的能耗相对会降低。通常情况下,压缩机本身设置专门的排气口,与之相应的是冷凝器同样设置相应入口。

2.4风机的优化设置

风量的的输出需要和实际情况相匹配,系统将会存在较大可能减小输出的功率,在此情况下,风机也将出现大量的输入功率。因此,对风机风量需要进行控制,使其在最优范围内进行运转,将能够实现减少过量的系统能耗。由此可知,对不同时间段的系统风量都需要进行范围控制,具体在设计风量时还需考虑到最大限度内的系统噪声。

2.5压缩机优化设置

制冷的全过程都不能缺少压缩机,对压缩机需要加以降耗处理。在空调系统进行压缩机选型时,选择实效最优的机器。机器的性能良好,可以大大降低能量的损耗。变频空调在生活中使用的越来越普遍,其运行过程中对空调运转频率也要明确进行限定,控制压缩机的运行,使运行过程能够及时调整频率的变化,减少能耗。

2.6完善暖通空调制冷系统中的设备

对暖通空调的具体功能而言,制冷设备的制冷能力最为关键,其效率高低决定了这台设备的优劣与否。通常情况下,暖通空调的相关装置是利用流体工质原理进行运作,包括了风机、空调器等设备。在暖通空调系统中应用CFD技术能够提升对流体流动状态的检测效率,进而调整参数来对暖通空调制冷系统中设备的导热与热能传递效果进行优化,并且能够通过调整流体状态来降低部分设备构件所遭受的流体压力,降低变形故障出现的几率。通过CFD技术的应用,能够分析出装置中流体运动状况,进而判定出设备的性能,方便对其进行有效改善优化,逐步提升制冷的高效性。例如,对风机设备改善来说,首先要利用CAD软件画出风机装置的构成平面图,然后在通过CFD技术进行数学模型生成,因为CFD技术具备流动显示功能以及网格生成功能,所以,在这方面可以节省时间,高效分工;其次就是针对不同板块进行分工,在此过程中的计算工作也由于CFD技术被缩减,降低了难度。对数学模型进行计算之后,能够对风机装置的相关工作状况进行有效分析,这是一个判断的过程,要通过具体的分析判断形成对装置的全面解析,发现不完善的地方,从而在设计中进行改善,只有这样才能改良风机装置,从而提高暖通空调整体的制冷效果。

结束语

综上所述,当前很多制冷空调的运行,存在能耗高、破坏环境的问题,所以就应该将减排节能技术,合理的应用在其中,进而强化空调的性能。在这一前提下,相关的技术人员,可以将变频技术、太阳能技术、蓄冷技术等先进的方式,应用在制冷空调的设计中,减少其运行中的能耗,最终实现节能减排的目的。结合本文的分析发现,文中所提及的方式,其具有较强的可行性。

参考文献:

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[5]李建维.中央空调水系统节能运行优化技术研究[D].西安建筑科技大学,2016.

论文作者: 苏永涛,贾娟

论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第24期

论文发表时间:2018/11/17

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