空调制冷系统的节能设计分析

空调制冷系统的节能设计分析

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摘要:近几年,随着我国环境以及能源问题的不断突出,我们越来越能感到节能的紧迫性和重要性。对于空调制冷系统的节能设计,不仅要求我们使用高效率的电机和压缩机,还需要着重对制冷系统进行较为细致的节能设计,使压缩机的功率尽可能地降低。另外在制冷技术方面应该有所创新,缩短与发达国家之间的差距。本文主要对空调的制冷系统的节能优化进行了简单介绍,并且针对一些常见问题给出了有效建议。

关键词:空调制冷系统;节能;建议

随着现阶段的空调的制冷系统的小断完善,人们的生活水平的小断提高,越来越多的人选择了节能省电的空调,主要的原因在于现阶段的能源问题日益严峻,而一些制冷剂如R22等,都是对能源有着一定的破坏性的。如何更好的将现阶段的制冷系统进一步的节能优化,怎样最大限度地对现阶段的制冷系统进行完善等,都是现阶段空调研发而临的问题。下面笔者就对于现阶段的问题做一个介绍,希望能对大家有一定的帮助。

一、空调制冷系统的现状

随着节能减排的观念不断深入人心,我国政府针对空调制冷系统的能源浪费问题实施了许多政策,但是目前空调制冷系统的现状仍然不容乐观。目前各个生产部门在空调生产过程中的管理力度尚不足,致使工作效率低下、对环保的观念了解不深入、能源浪费严重。除此之外,我国目前的制冷技术与世界上的先进技术相比还有一定差距,就节能减排的观念来看,在空调制冷技术方面我国缺少创新技术,然而国家目前的创新技术研究主要针对的是房间的降温,这直接影响了空调制冷系统的研究发展。总之,应该加强空调生产的管理力度,重视监督审核环节,在技术方面要积极创新,不断优化制冷系统,以达到节能减排的目标。

二、空调制冷系统节能设计的意义

现今大部分企业科技创新意识还不够强,科技创新技术是一个企业稳定发展,在市场站稳脚跟的必然条件,需要政府方面进行支持与引导。空调制冷系统的节能设计,在一定程度上体现了一个企业的科技创新能力,充分展现了一个企业或者说是一个领域科研技术的发展成果。

空调制冷系统节能设计的研发,在一定程度上使得科学技术与经济市场得到了充分的交流与融合,通过促进技术的创新来促进国家和政府的创新,将企业的科技创造力迅速转化成社会生产力,最终实现中国经济市场自发创新的良好局面,形成一个科技资源共享,社会服务立体,制度规范统一的新型创新服务体系。不同的经济市场造就不同类型的创新型人才,这也在一定程度上满足了国家对于人才的需求,有利于进一步推动社会经济的创新发展。

另外,经济要发展,国家要进步,但是自然环境的保护迫在眉睫。中国作为能源大国,物产丰富,但人均能源占有量并不高,加之近年来越发严重的污染与破坏,国家在这一背景下明确提出了相应的解决办法,要求降低单位产值的能源消耗量,以及进行可持续发展的经济建设模式。在实现经济的可持续发展的同时尽可能多地利用清洁的可再生能源,这就必须加大节能的力度。

空调制冷系统的节能设计不但使机组运行地更可靠、稳定,同时也提高了系统的高效性和经济性。制冷系统的节能设计除了能提高机组制冷工作效率,还能间接达到减少二氧化硫,二氧化氮等有害气体排放的排放,有效降低了温室气体对环境的影响,所以在一定程度上达到了积极的节能减排目的。

三、影响空调制冷系统的因素

在空调制冷系统中温差越小就越容易实现且能源消耗也相应较低,如果温差较大就会造成更多的热量消耗,也会带来更多能耗。因此对尽量降低温差的控制与调节是节能的重要发展方面。为了保证机房内的热量正常传给制冷剂,应该保持蒸发器内制冷剂的蒸发温度低于空气温度,这样压缩机才能正常工作抽走由制冷剂吸热蒸发成的气体,以免由于蒸发器内的吸热蒸发的气体因无法正常被吸走而汇集,导致内部压力越来越大,蒸发温度也会随之升高,影响正常制冷效果。一般情况下机房空调内的蒸发器都是直接蒸发式的,温差一般会保持在12~14度之间,如果因为一些不良因素的影响温差就会变大,从而导致能耗增多。

空调制冷系统中冷凝压力也是节能的一个重要因素,冷凝压力就是冷凝器中的气体由于进行分子运动而与容器壁发生碰撞,容器壁单位面积上受到的压力。冷凝压力的大小与分子运动速度有关,分子运动速度越快压力越大。通常空调制冷系统中都采用风冷式冷凝器,结构是多组盘管,并且在盘管周围还增加肋片,很大程度上增加了空气的传热面积,然而这种设计却有一定的缺点,由于肋片之间的间距很小,时间久了会有一些杂物附着在冷凝器上,导致空气不能大量顺利的通过冷凝器,影响了传热效果,冷凝效果也随之下降,同时也造成了很多能源消耗。除此之外,在对空调系统进行抽真空和加液时如果操作不当,会导致系统中混有一定量的空气与水分,制冷剂的冷凝和热循环过程会受到相应的影响,从而导致冷凝压力升高,有时会超出正常范围,也会造成电力的损耗。

四、基于空调节能设计思路

科学合理的选择新型环保制冷剂能有效的减少对环境污染气体的排放量,促进空调制冷系统化的节能环保。

目前,新型环保制冷剂已经受到国内外的广泛关注,并对选择新型环保制冷剂达成共识。以往的氯氟氢等制冷剂已经被世界各国逐渐淘汰,而取代氯氟氢等制冷剂的新型环保制冷剂主要有碳氢化合物、人工合成制冷剂等,其中,人工合成制冷剂有R600a、R717以及R744等。通过科学合理的选择新型环保制冷剂,改善对环境污染气体的排放量,从而促进空调制冷系统化的节能环保。

涡轮式压缩机是一种新型节能压缩机,适用于小型空调制冷系统化中。涡轮式压缩机又可分为数码漩涡压缩机、直流变频涡轮压缩机等。数码漩涡压缩机是采用压缩机顶部的气腔进行气体的吸排来调节电磁阀的通断电的时间,从而影响压缩机的排气量,控制压缩机的容量,进而实现对压缩机能源消耗的有效控制,促进空调制冷系统化的节能环保。直流变频涡轮压缩机是利用其他压缩机上永久性的磁铁作为压缩机的定子以及采用稀土为原材料制成永久性磁钢作为压缩机的转子。此类型的压缩机装置能降低空调制冷系统化装置的噪声,延长空调的使用寿命,并能对空调制冷系统化中的转速作出合理的调整,提高能源的利用率,降低能源消耗,促进空调制冷系统化的节能环保。螺杆式压缩机作为一种新型节能压缩机主要运用于大部分空调制冷系统中。现如今我国关于螺杆式压缩机的生产已经处于国际领先地位。为加大空调制冷系统化的节能环保,螺杆式压缩机正逐渐朝着上螺杆式压缩机的转变。

五、现代制冷空调节能设计技术的应用

5.1利用太阳能进行节能

太阳能不仅清洁、环保,而且取之不尽、用之不竭,在能源日益短缺的今天,利用太阳能来进行空调制冷是一种非常行之有效的节能技术应用。第一种节能技术的应用就是通过吸收太阳能释放的热量来达到制冷的效果的。其主要过程是通过集热器来吸收太阳的热量,然后制冷剂在受热的情况下进行蒸发以达到制冷的目的。第二种节能技术的应用是将太阳能转换成电能以供空调进行制冷。这就技术的应用需要使用太阳能电池将太阳能转换成电能进行存储,随后利用电能起到空调制冷的效果。

5.2变频节能技术的运用

对于空调而言,制冷是一个重要的功能,可以将变频技术运用到电动机中,这样就可以大大提高空调电动机的使用效率。同时电动机还是风柜、风机等构件的关键,并且变频器既可以确保空调运行过程中起到节能效果,还可以根据运行的具体环境来对电动机的实际运行参数进行调整,从而就可以采用空调软启动来对旧的启动模式进行控制。此外,还可以大大减少空调启动对整个电网系统的冲击作用,从而达到提高制冷的温度和效率的目的。

5.3热回收技术的运用

针对空调系统来说,使用场合的不同可以将空调的热回收技术分成热分回收和冷凝热回收几种类型。热分回收是在保证空调节能的条件下,减少制冷组部件的负荷,起到提高空调工作效率的目的。在运行的过程中,采用热回收技术将产生的余热进行循环使用,这样就可以很大程度减少浪费现象。冷凝热回收是在空调运行过程中,将产生的多余热能进行能量转换,随后进行循环使用,从而就可以大大较少直接排放导致的资源浪费。

5.4热电冷联技术的运用

现代的制冷空调在设计的时候,还有一种节能设计技术就是热电冷联技术,这种制冷技术主要是通过汽轮机的运转吸收冷热水机组的热量,从而产生冷冻水以起到制冷的效果。

六、结语

空调制冷系统节能设计的主要任务是减小压缩机的功耗,为了使压缩机的功耗减低,就需要降低压缩机的排气压力,并且提高压缩机的吸气压力,同时减小制冷剂的循环流量。要达到以上的目的,就要从以下几方面做起:使用高效率的压缩机和电机,降低风机和电机的损耗;提高热交换器的热交换性能;掌握好室内、外风机的风量;改善热交换器的回路平衡性;掌握好电子膨胀阀的最佳开度。

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