新能源技術(shù)在空調(diào)節(jié)能中的應(yīng)用

摘 要：文章針對(duì)空調(diào)系統(tǒng)中的節(jié)能，總結(jié)介紹了近年來(lái)所發(fā)展的新技術(shù)，包括變頻技術(shù)、太陽(yáng)能技術(shù)、熱泵技術(shù)，蓄熱技術(shù)等在空調(diào)系統(tǒng)中的節(jié)能應(yīng)用，為節(jié)能減排貢獻(xiàn)一份微薄的力量。

關(guān)鍵詞：新能源技術(shù)；空調(diào)節(jié)能

一、變頻技術(shù)的應(yīng)用

變頻技術(shù)是實(shí)現(xiàn)空調(diào)壓縮機(jī)節(jié)能的有效手段之一。傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)依靠啟、停壓縮機(jī)工作來(lái)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)，這種方式需要較多額外的能量來(lái)克服壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子由靜到動(dòng)的較大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，而且還將會(huì)加劇壓縮機(jī)運(yùn)動(dòng)部件的磨損。與之相比，采用變頻技術(shù)的壓縮機(jī)可通過變頻器調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，來(lái)適時(shí)的改變制冷劑的流量，以改變制冷量（制熱量）的供給。通常以較大功率制冷（制熱）以迅速接近設(shè)定溫度后，變頻壓縮機(jī)轉(zhuǎn)入低速、低能耗運(yùn)行保證室內(nèi)溫度在較小范圍內(nèi)波動(dòng)，提高了舒適度，同時(shí)節(jié)省了頻繁啟停的功耗實(shí)現(xiàn)節(jié)能，與傳統(tǒng)壓縮機(jī)相比節(jié)能可達(dá) 20%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在日本95%的家庭使用變頻空調(diào)，而在中國(guó)也有穩(wěn)定的消費(fèi)市場(chǎng)，部分地區(qū)市場(chǎng)占有率可達(dá)50%。

據(jù)有關(guān)研究表明，變風(fēng)量空調(diào)將比傳統(tǒng)空調(diào)節(jié)能約70%，而變水量空調(diào)的節(jié)能將近 80%，這是十分可觀的節(jié)能效果。變頻技術(shù)是空調(diào)行業(yè)中較為有效和先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)，將得到推廣應(yīng)用。但是，變頻壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)和制造的要求較高，既要解決其低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的震動(dòng)和潤(rùn)滑油供給問題，又要解決其高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的軸承負(fù)荷、摩擦和磨損問題。

二、太陽(yáng)能制冷空調(diào)

（一）太陽(yáng)能熱泵

近年來(lái)，多采用直膨式太陽(yáng)能熱泵，將太陽(yáng)能集熱器直接作為空調(diào)系統(tǒng)的蒸發(fā)器，這會(huì)提高系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度，使系統(tǒng)的性能得到提高。另外，可將直膨式太陽(yáng)能熱泵與熱水、采暖和蓄能系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)合能量系統(tǒng)，可大幅度的提高熱泵系統(tǒng)的全年利用效率，改善機(jī)組的多項(xiàng)性能，實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)節(jié)能。

（二）太陽(yáng)能吸收式制冷

傳統(tǒng)的以熱制冷，以溴化鋰吸收式制冷較為成熟。目前，單級(jí)溴化鋰吸收式系統(tǒng)要求90℃左右的熱源溫度，這對(duì)太陽(yáng)能集熱裝置的要求較高，若采用兩級(jí)系統(tǒng)則只需 65-75℃的熱源溫度，其適用范圍較廣，但效率會(huì)降低。另外，如果采用高效太陽(yáng)能集熱裝置，獲得 130-150℃的熱源并結(jié)合輔助熱源，驅(qū)動(dòng)雙效溴化鋰吸收機(jī)組，雖然這種方式的太陽(yáng)能利用比率較低，但比之單獨(dú)的燃油、燃?xì)怛?qū)動(dòng)的吸收機(jī)組在經(jīng)濟(jì)性方面有較大的提高，這類系統(tǒng)適用于太陽(yáng)能資源較為豐富的地區(qū)，對(duì)節(jié)約能源和豐富能源結(jié)構(gòu)有重大意義。

（三）太陽(yáng)能吸附式制冷

除了吸收式以外，太陽(yáng)能還可驅(qū)動(dòng)吸附式制冷。吸附式制冷適用于小制冷量系統(tǒng)，硅膠-水系統(tǒng)只需65℃以上的熱源驅(qū)動(dòng)即可，日運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，無(wú)污染，節(jié)約能源?；钚蕴?甲醇系統(tǒng)還可用來(lái)太陽(yáng)能來(lái)驅(qū)動(dòng)制冰。另外，利用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)吸附硅膠轉(zhuǎn)輪，可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)。這種系統(tǒng)還可與傳統(tǒng)空調(diào)結(jié)合形成混合使除濕空調(diào)系統(tǒng)，充分滿足除濕和降溫的雙重要求，適用于濕度大、需要通風(fēng)的場(chǎng)所，效率同比可提高30%。若能實(shí)現(xiàn)工作過程中的持續(xù)性、小型化、緊湊化和高效性，太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)吸附式制冷將有更好的應(yīng)用前景。

三、地源熱泵

（一）土壤源熱泵

地埋管通過中間流體與淺層巖土換熱，也可使用直接膨脹式將制冷劑與巖土直接換熱，系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定、效率高。但系統(tǒng)的效率受土壤性質(zhì)，尤其是土壤含水量的影響較大，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后土壤性能將出現(xiàn)下降。同時(shí)，地埋管的回填材料對(duì)其換熱的好壞有著較大的影響，參入導(dǎo)熱系數(shù)較大的材料，如沙子、樹脂等將增大回填材料的導(dǎo)熱系數(shù)，進(jìn)而加強(qiáng)管內(nèi)流體與土壤間的換熱，提高系統(tǒng)的利用效率。

（二）地下水熱泵

采用埋管與地下水換熱，地下水的溫度常年基本保持不變，波動(dòng)較小，這對(duì)熱泵的運(yùn)行是十分有利的。地下水熱泵存在地下水回灌等問題，其應(yīng)用應(yīng)該建立在獲得準(zhǔn)確的地下水水文資料的基礎(chǔ)上進(jìn)行，并要考慮避免埋管被腐蝕和地下水的防污染等問題。

（三）地表水熱泵

此類系統(tǒng)的熱源采用地表的池塘、湖泊或海洋的地表水，初期投資小。但是其應(yīng)用受到水文條件的限制，對(duì)其換熱設(shè)備的設(shè)計(jì)要求較高，需要有效、經(jīng)濟(jì)的解決污染、阻塞等水源技術(shù)問題。另外，此類系統(tǒng)的應(yīng)用還要求對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響進(jìn)行分析、監(jiān)督。

四、蓄能技術(shù)

蓄冷技術(shù)就是充分使用國(guó)家電網(wǎng)等空閑時(shí)間剩余的電能主動(dòng)驅(qū)動(dòng)空調(diào)制冷系統(tǒng)進(jìn)行制冷工作，并通過三方介質(zhì)將制冷效果進(jìn)行高效能的存儲(chǔ)、保存，進(jìn)而極大的減輕了空調(diào)全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，并在空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)的各個(gè)階段將存儲(chǔ)的制冷介質(zhì)進(jìn)行釋放，達(dá)到制冷效果，同時(shí)大大減輕用電高峰期造成的用電困難這一難題。該蓄冷技術(shù)的工作實(shí)質(zhì)就是直接將空調(diào)設(shè)備工作的時(shí)間從白天調(diào)整為夜間，原因主要有以下兩方面：（1）由于我國(guó)政府電力政策的調(diào)節(jié)作用，白天用電價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于夜間用電價(jià)格，進(jìn)而能很大程度上節(jié)約人們的生活成本。（2）一般情況下，由于夜間實(shí)際用電較少，電壓基本穩(wěn)定，大大提高設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定、可靠性，增加設(shè)備的使用壽命，從某種程度上能夠節(jié)約一定程度的電能。目前廣為人們所接受的集中蓄冷技術(shù)分別是：優(yōu)態(tài)鹽、冰、水三種蓄冷技術(shù)。

五、結(jié)語(yǔ)

我國(guó)空調(diào)行業(yè)在過去短短十幾年已有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但相比發(fā)達(dá)國(guó)家，無(wú)論是在研究還是工程技術(shù)上都還有一定的差距，這突顯在能源的利用效率不高，在節(jié)能減排上所做出的貢獻(xiàn)還不夠?？照{(diào)系統(tǒng)的節(jié)能降耗還有著巨大的空間，在對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能進(jìn)行深一步研究的同時(shí)，也要加強(qiáng)維護(hù)管理，國(guó)家政策也應(yīng)給予正確的指導(dǎo)和建議，結(jié)合我國(guó)的國(guó)情，綜合利用各項(xiàng)節(jié)能技術(shù)，趨利避害，最終將實(shí)現(xiàn)空調(diào)行業(yè)的節(jié)能，為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)民生作出一份貢獻(xiàn)。

作者簡(jiǎn)介：張?chǎng)危|寧省大連市甘井子區(qū)建筑工程質(zhì)量監(jiān)督站。