珠海格力電器股份有限公司 王臣章
我國的制冷空調(diào)行業(yè)經(jīng)過幾十年的發(fā)展已經(jīng)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù),市場規(guī)模也在逐年擴(kuò)大,但是在空調(diào)產(chǎn)品的性能方面還存在很大的進(jìn)步空間。尤其是當(dāng)前“能源緊缺”的市場環(huán)境下,如何將新節(jié)能技術(shù)應(yīng)用到空調(diào)中是我國空調(diào)制造企業(yè)所面臨的一項(xiàng)重大問題。此外,制冷空調(diào)屬于一種高能耗設(shè)備,制冷空調(diào)中應(yīng)用節(jié)能技術(shù)還能夠優(yōu)化現(xiàn)有制造模式,提高企業(yè)的市場競爭力,減少不必要的能源浪費(fèi)。因此,在制冷空調(diào)中應(yīng)用新節(jié)能技術(shù)具有非常重要的意義。
在制冷空調(diào)的應(yīng)用環(huán)境中存在如下幾個(gè)特點(diǎn)。首先是現(xiàn)在建筑中大量采用玻璃結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致窗墻面積比相對偏大,這就增大玻璃兩側(cè)的傳熱損失,減少了冷氣利用率,增大了空調(diào)制冷負(fù)荷。其次在制冷空調(diào)的商用過程中,技術(shù)人員為保證制冷效果,通常會(huì)將冷負(fù)荷取值設(shè)置的較大,導(dǎo)致空調(diào)制冷量大大超出當(dāng)前環(huán)境需求量,這就容易造成能源的浪費(fèi)。再次,在用戶使用空調(diào)進(jìn)行制冷時(shí),通常希望在最短時(shí)間內(nèi)達(dá)到預(yù)設(shè)值,減少等待時(shí)間,這就不可避免地會(huì)提高空調(diào)能耗。其他方面還有空調(diào)的管理不科學(xué),運(yùn)行中沒有根據(jù)實(shí)際環(huán)境進(jìn)行能耗調(diào)節(jié)等,都會(huì)造成能耗的浪費(fèi)。
數(shù)據(jù)顯示暖通空調(diào)的能耗占建筑總能耗的比例超過80%。因此,提高能源的利用率,減少空調(diào)的能耗,相同的能源消耗條件下提供更多的制冷量成為當(dāng)前制冷空調(diào)中應(yīng)用節(jié)能技術(shù)的主要目的。此外,新能源的使用對空調(diào)節(jié)能也起到了非常重要的作用。
1.變頻技術(shù)。當(dāng)前的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用中,最廣泛和最成熟的技術(shù)是變頻技術(shù)。該技術(shù)是在空調(diào)電動(dòng)機(jī)中應(yīng)用變頻器技術(shù),提高點(diǎn)動(dòng)力的應(yīng)用效率。電動(dòng)機(jī)是空調(diào)的核心部分之一。其是冷水機(jī)組、風(fēng)柜、風(fēng)機(jī)、冷凍和冷卻水泵、冷卻塔風(fēng)機(jī)等的供能部件。變頻器可以通過傳感器等根據(jù)實(shí)際環(huán)境對電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速等參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié),在滿足系統(tǒng)需求的基礎(chǔ)上節(jié)約電能。應(yīng)用變頻器將電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)模式變?yōu)檐泦?dòng),還可以減少電機(jī)啟動(dòng)時(shí)對電網(wǎng)的沖擊,提高溫度控制能力。
2.熱回收技術(shù)。熱回收技術(shù)根據(jù)應(yīng)用場景進(jìn)行分類可以分為冷凝熱回收和排風(fēng)冷、熱回收兩類。前者主要是將空調(diào)使用中產(chǎn)生的熱能回收再利用,減少直接排放帶來的能源浪費(fèi);后者主要用于減少制冷機(jī)組的負(fù)荷,以實(shí)現(xiàn)節(jié)能。熱回收技術(shù)的本質(zhì)是對空調(diào)運(yùn)行中的余熱進(jìn)行再利用。
3.熱電冷聯(lián)產(chǎn)技術(shù)。該技術(shù)是一種能源的綜合利用技術(shù)。將天然氣或者其他能源作為動(dòng)力源為燃?xì)廨啓C(jī)提供能量。冷熱水機(jī)組機(jī)吸收燃?xì)廨啓C(jī)產(chǎn)生的熱能,生產(chǎn)冷凍水并用于制冷,冷熱水機(jī)組排出的熱量可以用于除濕型空調(diào),該空調(diào)的除濕處理機(jī)為液體式吸收型,這樣機(jī)組的排熱可以用于溶液再生。這種技術(shù)不僅提高了低品位熱能的利用率,還能增大汽輪機(jī)組的負(fù)荷率,綜合提高機(jī)組的整體效率。
4.蓄冷技術(shù)。蓄冷技術(shù)是在用電低谷時(shí)間用電蓄冷,進(jìn)行能量儲(chǔ)存,在用電高峰期間將蓄冷釋放,并與冷凍機(jī)共同供冷的技術(shù)。該技術(shù)可以提高電源、發(fā)電設(shè)備、輸電設(shè)備的利用率,在國際上已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。但是目前國內(nèi)的制冷空調(diào)制造中,還沒有將該技術(shù)進(jìn)行融合,這是由于我國的空調(diào)使用者和部分技術(shù)專家認(rèn)為,該技術(shù)的應(yīng)用需要較大的投資,能耗和損失也不容忽視,綜合性價(jià)比不明顯。
5.基于太陽能的制冷技術(shù)。由于太陽能具有綠色無污染和取之不盡用之不竭的特點(diǎn),故應(yīng)用太陽能進(jìn)行制冷是當(dāng)前和今后制冷空調(diào)應(yīng)用的一個(gè)重要研究方向。該技術(shù)主要分為兩類,一類是結(jié)合太陽能的吸收式制冷技術(shù),另一類是太陽能與半導(dǎo)體的制冷技術(shù)。
第一類技術(shù)是利用太陽能集熱器進(jìn)行熱量收集,然后將吸收的熱量用于空調(diào)制冷。第二類技術(shù)是利用太陽能電池進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換,將光能轉(zhuǎn)換成電能,進(jìn)而利用電能驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體制冷裝置,實(shí)現(xiàn)制冷。這兩種制冷技術(shù)在面對能源緊缺和環(huán)境惡化方面具有很大的應(yīng)用優(yōu)勢,但是目前的應(yīng)用性能和效果還不是很好。原因主要是受當(dāng)前技術(shù)限制,基于太陽能的能量轉(zhuǎn)化技術(shù)的能源利用率相對較低,且投入成本相對較高。
6.熱聲制冷技術(shù)。熱聲制冷技術(shù)是一種新的制冷技術(shù),其基本工作原理為,當(dāng)聲波稠密時(shí)加入熱量,聲波稀疏時(shí)排出熱量,同時(shí)聲波得到加強(qiáng);反之,聲波稠密時(shí)排出熱量,聲波稀疏時(shí)吸收熱量,同時(shí)聲波得到削弱。利用熱和聲音的轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)空調(diào)制冷。
該技術(shù)結(jié)構(gòu)相對簡單,不需要使用貴重金屬作為制造材料,因此在成本控制上具有非常大的優(yōu)勢。此外,該技術(shù)使用惰性氣體或者其他混合物替代氟等制冷劑,因此更加環(huán)保,還能減少溫室效應(yīng)。
隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和傳統(tǒng)能源向新能源的過渡,在空調(diào)中應(yīng)用新的節(jié)能技術(shù)是必然的發(fā)展趨勢。對于制冷空調(diào)的節(jié)能,應(yīng)該在整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)和空調(diào)中某個(gè)具體部件兩個(gè)方面同時(shí)考慮。在節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用中,不僅需要考慮某一技術(shù)在節(jié)能中的應(yīng)用,還應(yīng)該分析不同技術(shù)的技術(shù)特征,綜合多種節(jié)能技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用。在節(jié)能能源的選擇上,除了傳統(tǒng)能源,還應(yīng)該考慮新能源、替代能源、再生能源的使用,在節(jié)能的前提下盡可能減少對環(huán)境的污染。此外,未來的空調(diào)行業(yè)還應(yīng)該從源頭上提高空調(diào)的性能系數(shù)和制冷效果,以真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能。