关于空调制冷技术的应用发展探讨

[摘 要]空调系统已成为人们生活中的重要组成部分，它担负着健康营造舒适环境的重任。然而这一目标的实现需要先进的、科学的空调制冷技术，因此，本文在分析国内制冷技术现状的基础上，进一步探讨了空调制冷技术的具体应用及发展。

[关键词]空调 制冷技术 现状 发展

中图分类号：TU831.3+5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）15-0094-01

1、国内制冷技术研究现状

制冷剂作为空调制冷技术的核心研究对象，其研究、发展状况的好坏直接影响着国内的空调制冷技术的发展。目前，我国将制冷剂的发展历程主要分为从自然物质到人工合成的物质、再回归到自然物质两个阶段。自从国内外纷纷研究代替氟利昂的制冷剂，经过长期的研究总结，目前，在众多的天然制冷剂中氨、丙烷与其他烃的混合物及CO2制冷技术以其自身的优势最有可能成为代替氟利昂制冷剂的自然物质。我国面临的主要问题已不是如何发展空调制冷技术，而是如何实现其产业化的问题。

2、空调制冷技术的具体应用发展

2.1 冰蓄冷技术

在电能资源紧张的现状下，降低空调自身的能耗，是摆在人们面前的重要课题。经过不懈努力，专家研制成功冰蓄冷技术，有效降低了空调能耗。采用这种技术制成的新型空调，可以利用非峰值的电能，来保持制冷物质的最佳能量节约状态，并维持系统的运行良好。将空调自身运转所需要的潜在能量和显在能量全部释放出来，提供给空调系统以便实现正常工作，也就是通过融冰冷量的放出，来使空调内部的冷负荷达到既定要求。这时，蓄冷装置就成为了储存冰块的容器。这种冰蓄冷技术的空调，可以实现填谷移峰的功能，它提高了装置运行的稳定程度，提升了经济效益，并有效削减了空调的能量损耗。

2.2 在变频空调节能上的应用

变频空调所指的是在普通空调基础之上运用了变频专用的压缩机，并增加了变频的控制系统，其它结构及制冷原理与普通空调是一样的，变频空调主机为自动无级变速，能够依据房间情况进行自动提供所需冷热量，如果室内的温度达到了一定期望值，空调的主机就能够保持这一温度恒定运转，并实现不停机的运转，以保证室内环境温度稳定。变频空调的变频器能够对压缩机的供电频率进行改变，从而调节压缩机的转速，通过压缩机转速快慢来控制室内的温度，当室温波动比较的时候，电能的消耗就会小，舒适度也就大大提高了，变频空调依据环境温度来自动制冷、制热及除湿运转的方式，能够让室内的温度在短时间之内达到所需温度，且在低能耗及低转速的状态下进行较小温差波动，从而快速实现了节能、快速及舒适控温的效果。当蒸发温度上升1℃或者冷凝温度下降1℃的时候，可逆制冷机制冷系数就会增加2%-2.5%，由于电机效率、功率及热力完善度等情况，空调能效仅会增加1%-1.5%之间，这就使得变频技术制冷空调比普通制冷空调在理论上要节省能量为10%-15%左右。

2.3 太阳能制冷技术

太阳能是一种清洁的新型资源，它没有限量，并且可以再生。太阳能自身的巨大潜在能量和长期效果，受到了专家的重视。

2.3.1太阳能驱动的制冷系统

太阳能溴化锂吸收式、吸附式制冷，如今，有三种方法可以用太阳能制冷：①吸收式制冷。这种方法主要利用太阳辐射散发热能来驱动溴化锂或氨水溶液的吸收式来完成制冷；②经过太阳能加热以后通过集热器内的低沸点工质，经过汽化再进入汽轮机驱动制冷机来实现制冷：③太阳能经过集热器产生压力后的蒸汽最终喷射达到制冷效果。随着制冷技术的不断推进与发展，太阳能吸收式制冷技术渐渐走向成熟，最有代表性的是单级溴化锂吸收式制冷系统。主要由太阳集热器、以溴化锂――水为循环工质对的制冷机、自动化控制系统等组成。经研究得出结果，影响太阳能空调的一个重要的因素是热源的可利用温差，提高太阳能空调系统效率的关键在于如何提高热源的可利用温差， 使太阳能吸收式空调系统能高效工作于较低的热源温度下。由于吸收式制冷系统庞大、运行较复杂，不符合建筑一体化的要求，所以今后重要的研究课题将是如何提高系统经济性和实现系统小型化将。

2.3.2利用太阳能半导体的制冷技术

太阳能半导体制冷系统，又称为热电制冷或温差电制冷。主要运用了半导体的热电制冷原理，由太阳能电池直接提供直流电，从而实现制冷制热。太阳能半导体制冷系统的组成部分有太阳能光电转换器、数控匹配器、储能设备和半导体制冷装置等。太阳能光电转换器输出直流电分两个去处，一是直接将直流电一部分转给半导体制冷装置完成制冷，二是经储能设备控制完成储存工作，保证没有太阳的时候也能正常使用，使系统能全天候正常运行。当前，随着太阳能电池和热电的材料的价格逐年的下降，发电效率的快速提高，太阳能半导体制冷系统的成本也大幅度下降，更乐观的是性能方面也要求明显的提高，这一定的程度上推动了太阳能半导体制冷系统的广泛应用。照这样发展下去可以推测出，清洁、无噪音的各式太阳能制冷系统在不久的将来都可一一实现。

2.4 热声制冷技术

随着科学技术的不断发展创新，21世纪出现了一种新的制冷技术，即热声制冷。它的最大特点就是用惰性气体或其混合物作为工质，制冷剂不会对环境造成污染；它不仅拥有非常简单和可靠的基本机构，而且不需要贵重材料，这样就大大降低了成本；因为活塞稳定油密封或，没有运动部件，就延长了它的使用寿命。这些优点可使热声制冷技术直接替代传统的蒸汽压缩式制冷系统。热声制冷技术主要通过热声效应来完成工作，在声波稠密和稀疏之间完成热量的加热和排出。对于今天的世界，我们很迫切寻找到这种简单、环保、节能高效的能源。只要将热声技术充分利用起来，将会推动制冷工业能源化工业的巨大发展。

2.5 高效节能设备的开发

制冷压缩机是空调制冷系统的心脏，没有节能减排制冷压缩机的使用，空调的制冷系统就做不到高效节能的功能。压缩机电机在很大程度上影响着制冷空调能量的消耗程度。在制冷空调器中，压缩机电机的能量消耗是很大的，它的额定功率能够占到空调总功率的90%，电机效率仅和电机功率大小有密切关系，而电流热损失并不会随着电机功率成比例上升，因此，大功率电机要比小供电机功率效率要高些，而同等功率单相交流要比三相交流电机的效率要低些。对于制冷式空调的压缩机形式可以有多种，例如离心式压缩机的使用，它具有不同的制冷剂叶轮，以后可以在诱导流场控制气动方面以及稳定度的提高方面进行研究。对于漩涡式的压缩机制冷设备，可以在中间补气方面做出研究。

3、结语

总之，节约能源、高能效、保护环境和有利于人们的生命健康，是空调制冷技术发展的最高目标。我们要转变理念，树立着眼长远的科学观念，来研究节能环保的新型智能化空调应用技术，不断探究新型的能源。

参考文献

[1] 林爱晖.太阳能空调的现状及发展趋势[J].新农村（黑龙江），2010，（12）.

[2] 李令言.中央空调节能控制系统的研究与开发[D].中国科学技术大学，2011.

[3] 卢苇，陈洪杰，杨林等.自然工质风冷太阳能双级喷射中低温空调制冷系统的设计及性能分析[J].化工学报，2012.