淺談空調(diào)制冷系統(tǒng)節(jié)能問題

曹志法

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活質(zhì)量的提高，環(huán)境污染和能源緊張問題越來越引起世界人民的關(guān)注，中央空調(diào)工程在建筑物中的耗能約占建筑物耗能的6成以上，所以制冷空調(diào)系統(tǒng)這一能源消耗大戶面臨著嚴(yán)重考驗，節(jié)能降耗成為空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

關(guān)鍵詞：空調(diào);制冷;節(jié)能

[abstract] with the development of economy and the improvement of people's quality of life，the problems of environmental pollution and energy shortage have attracted more and more attention of people all over the world. the energy consumption of central air-conditioning projects in buildings accounts for more than 60% of the energy consumption of buildings. therefore，the refrigeration and air-conditioning system，which is a major energy consumer，is facing a serious test，and energy saving and consumption reduction has become the key link of the air-conditioning system.

1.空調(diào)制冷流程簡述

空調(diào)制冷系統(tǒng)由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器四部分組成，其工作流程如下：制冷劑在壓力溫度下沸騰，低于被冷卻物體或流體的溫度，壓縮機(jī)不斷地抽吸蒸發(fā)器中產(chǎn)生的蒸汽，將它壓縮到冷凝壓力，然后送往冷凝器，在壓力下等壓冷卻并冷凝成液體，制冷劑冷卻和冷凝時放出的熱量傳給冷卻介質(zhì)，與冷凝壓力相對應(yīng)的冷凝溫度一定要高于冷卻介質(zhì)的溫度，冷凝后的液體通過膨脹閥或其他節(jié)流元件進(jìn)入蒸發(fā)器。在整個循環(huán)過程中，壓縮機(jī)起著壓縮和輸送制冷劑蒸汽并造成蒸發(fā)器中的低壓力和冷凝器中的高壓力的作用，是整個系統(tǒng)的心臟;節(jié)流閥對制冷劑起節(jié)流降壓作用并調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑流量;蒸發(fā)器是輸出冷媒的設(shè)備，蒸發(fā)器吸收被冷卻物體的熱量，從而達(dá)到制取冷量的目的;冷凝器是輸出熱量的設(shè)備，從蒸發(fā)器中吸取的熱量連壓縮機(jī)消耗的功轉(zhuǎn)化的熱量在冷凝器中被冷卻介質(zhì)帶走。

2.空調(diào)制冷效果的因素分析及采取措施

2.1制冷系統(tǒng)的冷凝壓力

（1）空調(diào)冷凝器一般采用風(fēng)冷式冷凝器，它由多組盤管組成，在盤管外加肋片，以增加空氣側(cè)的傳熱面積，同時，采用風(fēng)機(jī)加速空氣的流動，以增加空氣側(cè)的傳熱效果。但因片距較小，飛蟲雜物及塵埃容易粘在冷凝器翅片上，減少空氣流動空間，致使空氣不能大流量通過冷凝器，影響傳熱效果，導(dǎo)致冷凝效果下降，高壓側(cè)壓力升高，制冷效果降低的同時，就會消耗更多的電力，冷凝壓力每升高1kg/cm2，耗電量增加6%～8%。

針對上述可能發(fā)生的現(xiàn)象，采用對應(yīng)措施為：結(jié)合空調(diào)使用環(huán)境，根據(jù)結(jié)灰情況，定期對空調(diào)外機(jī)進(jìn)行沖洗，具體方法是用水槍或壓縮空氣，由內(nèi)向外沖洗空調(diào)冷凝器，清除附在冷凝器上的雜物和灰塵，增加空氣的流通空間，增大空氣與熱媒的熱交換值。

（2）系統(tǒng)內(nèi)部有空氣，如果空調(diào)抽真空不夠，加液時不小心，就會混進(jìn)空氣?？諝庠谥评湎到y(tǒng)中是有害的，它會影響制冷劑的蒸汽的冷凝放熱，使冷凝器的工作壓力升高，如當(dāng)時的冷凝溫度為35度，對應(yīng)的冷凝壓力為12.5kg/cm2表壓，可實際壓力表的壓力可能是14kg/cm2，這些多出來的1.5kg/cm2的空氣占據(jù)在冷凝器中，由于排氣壓力增高，排氣溫度也升高，制冷量減少，耗電量增加，所以必須清除高壓系統(tǒng)中的空氣。

針對上述可能發(fā)生的現(xiàn)象，采用對應(yīng)措施為：進(jìn)行放空氣操作，在停機(jī)情況下，從排氣口或冷凝器絲堵處放氣進(jìn)行放氣操作。

（3）冷凝器配置不當(dāng)。有些廠家為了節(jié)約成本，追求利潤最大化，故意配置偏小的冷凝器，使空調(diào)制冷效果降低，這種情況盡量在空調(diào)設(shè)計時進(jìn)行避免，但有時也會發(fā)生，夏天造成空調(diào)頻繁高壓告警，頻繁沖洗空調(diào)外機(jī)也無濟(jì)于事，嚴(yán)重加重了維護(hù)人員的工作量。

針對上述可能發(fā)生的現(xiàn)象，采用對應(yīng)措施為：廠家要合理配置冷凝器，質(zhì)檢部門要加大質(zhì)量檢查力度，對不合格的產(chǎn)品嚴(yán)禁流入市場。

2.2制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度

蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑的蒸發(fā)溫度，應(yīng)該比空氣溫度低，這樣機(jī)房的熱量才會傳給制冷劑，制冷劑吸收熱量后蒸發(fā)成氣體，被壓縮機(jī)吸走，使得蒸發(fā)器的壓力不會因受熱蒸發(fā)的氣體過多而壓力升高，從而使蒸發(fā)溫度也升高，以致影響制冷效果，而這個溫差，是結(jié)合空調(diào)的投資成本及制冷工作時能耗費用而綜合決定的。在我們機(jī)房空調(diào)中，蒸發(fā)器采用的是直接蒸發(fā)式，這個溫差為12～14℃，而實際上，由于種種不良因素的影響，不能很好的保證這個溫差，有時在20℃以上，這樣能耗就增加了，通過計算，在冷凝溫度不變情況下，蒸發(fā)溫度越低，壓縮機(jī)制冷效果降低，排氣溫度升高。制冷系統(tǒng)中蒸發(fā)器的制冷劑，蒸發(fā)溫度降低1度，要產(chǎn)生同樣的冷量，耗電約增加4%左右。

2.3選擇合適的空調(diào)方式是空調(diào)節(jié)能的一個重要方面

近幾年來，變頻空調(diào)由其具有節(jié)能和提供舒適環(huán)境的顯著特點，而得到飛速發(fā)展，到目前為止，變頻空調(diào)器占日本空調(diào)器市場銷售份額的80%以上。根據(jù)日本jra404標(biāo)準(zhǔn)，變頻空調(diào)器季節(jié)能效果遠(yuǎn)高于定頻空調(diào)器，在冷負(fù)荷相當(dāng)?shù)那闆r下使用變頻空調(diào)器消耗的功率僅為定頻空調(diào)器的66%，即省電34%。因此，變頻空調(diào)應(yīng)是空調(diào)發(fā)展的一個趨勢，使空調(diào)盡可能達(dá)到節(jié)能要求。在中央空調(diào)系統(tǒng)中，我們應(yīng)采用變頻技術(shù)，其主要有兩種形式：用變速泵和變速風(fēng)機(jī)替代調(diào)節(jié)閥，減少系統(tǒng)內(nèi)部消耗，提高整機(jī)效率?；蛘卟捎米兞髁考夹g(shù)，根據(jù)空調(diào)負(fù)荷改變水流量或風(fēng)流量，從而達(dá)到節(jié)能效果

2.4建筑環(huán)境對空調(diào)節(jié)能的影響

首先，空調(diào)負(fù)荷的確定是建立在克服室外環(huán)境影響的基礎(chǔ)上的，室外干球溫度、空氣的相對濕度以及太陽輻射是對空調(diào)負(fù)荷影響較大的氣象因素。設(shè)計人員在建筑規(guī)劃設(shè)計階段必須充分考慮這些氣象因素，有效結(jié)合當(dāng)?shù)氐拇髿猸h(huán)流因素和地理因素，使得暖通空調(diào)節(jié)能規(guī)劃設(shè)計更加符合節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)預(yù)期的節(jié)能目標(biāo)。由于空調(diào)建筑周圍良好的植樹和綠化能降低小氣候的溫度，減少建筑物吸收的太陽輻射量，改變環(huán)境的熱、濕平衡，降低建筑空調(diào)負(fù)荷，實現(xiàn)建筑節(jié)能。

應(yīng)采取的措施為：盡可能的在建筑物周圍進(jìn)行綠化，一方面降低空調(diào)的負(fù)荷，使建筑物周圍可空氣環(huán)境清新舒適，另一方面可配合建筑物的美觀需要，使建筑物達(dá)到既節(jié)能又環(huán)保舒適。

其次，空調(diào)內(nèi)環(huán)境也要盡量能滿足節(jié)能要求。一方面，研究設(shè)計人員應(yīng)該注重改善建筑條件和采用適當(dāng)?shù)慕ㄖ胧┮越档涂照{(diào)負(fù)荷，從而降低空調(diào)能耗。建筑設(shè)計不要片面追求建筑立面效果，而應(yīng)充分考慮建筑節(jié)能設(shè)計。另一方面，適當(dāng)增加墻體、屋頂?shù)谋匦阅埽梢詼p少通過這些圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的冷熱負(fù)荷。

空調(diào)在給人們提供舒適環(huán)境的同時，又消耗了大量的能源，所以我們必須考慮節(jié)能控制，針對不同的問題，提出相應(yīng)的控制措施，使空調(diào)系統(tǒng)發(fā)揮最佳的運行效果，實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展。同時我們也應(yīng)當(dāng)積極開發(fā)新能源，積極推動太陽能、地?zé)崮堋⒃幽艿刃履茉丛诮ㄖ械膽?yīng)用。

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（作者單位：江蘇省鹽城市機(jī)關(guān)事務(wù)管理局）