空调制冷技术与多种空调系统技术的分析

张常雄

关键词：空调制冷技术；多种空调；系统技术

引言：随着节能减排技术的发展，空调制冷技术和系统正在追求以最小的能源消耗达到制冷量的最大化产出，营造高效的制冷效果已成为制冷行业共同追求的目标。随着新型节能制冷技术的不断研发和应用，空调制冷行业出现稳步发展态势，今后空调制冷行业应从环保节能和智能化的方向来研发和应用新的技术以达到减少能耗的目的。

一、制冷空调行业的发展现状

相对西方国家来说我国的制冷空调行业发展较晚，目前各方面的应用经验积累还不充分。由于我国的市场经济发展还不完善，使很多客观因素也制约着空调行业的发展，当前许多国内空调企业生产的空调产品还没真正走出劳动密集型的模式，没有自己的技术优势，在综合实力上也处于国际分工的低端。现在我国国内企业还没有对新兴制冷技术进行深入研究和开发，申报相关的专利资格也非常少。随着我国制冷行业的发展和技术的不断进步，使制冷空调行业所生产的产品在品种规格和产品性能及产品质量上都有很大进步，许多空调企业的生产模式已逐渐形成自主研发模式，使空调新产品推向市场的速度也在明显加快。

二、两种空调制冷技术

2.1热声制冷

和旧有的空气压缩型制冷系统比较起来，热声制冷的优势非常明显，不必要再使用对环境有严重污染的制冷剂，而是以那惰性气体为主要制冷剂，不会对臭氧层造成破坏继而危害到环境安全。热声制冷技术基本结构简单可靠，成本上也有较大的优势，其不用振荡活塞，没有运动部件，这种特点使其使用寿命得到大幅度提高。这项技术是新型制冷的发展新方向，其工作原理都是来自于热声效应，其可以简单描述成声波稠密时引进热量，当声波稀疏时放出热量，声波得以加强，而反之则声波减弱。现在的热声制冷水平仍是一个不断提高的过程，上世纪九十年代，美国研发的热声制冷机，本世纪初美国研发的太阳能的热声制冷机，还有紧接着出现的低温脉管制冷技术等都是这项技术发展前进的里程碑。

2.2太阳能制冷

从环保节能的角度来考虑，正有越来越多的国家逐步重视以太阳能取代传统能源，来做为空调的制冷系统。这种制冷方式的理论依据是用太阳能当作低温质向高温质进行热量迁移的能量补偿。利用太阳能进行制冷，有两种可供选择的办法，一是太阳能的光热转变制冷，指的是把太阳能转变为热能或者机械能，用转变后的热能与机械能当作补偿方式。还有一种是太阳能发电。用太阳能产生的电能驱动压缩机进行制冷。在当前的科技水平内，太阳能电池的成本太高，要想大面积难度还较大。太阳能空调在集热转换效率上还有待提高，因此想要实现优质高效的太阳能制冷，就一定要研究开发出高效高温的基于太阳能的集热器，且同时开发出与其相配套的蓄能方式与制冷方式。这是现在太阳能制冷的技术核心问题。

三、三种空调制冷系统

3.1天然气吸收型制冷

天然气储量丰富，且是一种优质清洁的燃料。把天然气当作能源的空调制冷技术，在上个世纪中叶逐步出现在市场上。当前，很多压缩型空调制冷系统都是利用电力驱动，用天然气作为能源的燃气轮机驱动制冷空调在整个空调产业内所占的比重逐步增加，这种系统具有节能、电力投资少的优点，同时还可以增加压缩机的使用年限，提升能源利用率。空调系统吸收式制冷是以热化学压缩机当作主要特征的制冷循环，一般为氨——水制冷系统及冰——溴化锂制冷系统。它的主要特点是系统内没有机械运动结构组件，不会产生机械磨损，利于减少噪声污染，降低能耗、减少热水冷水机组的工作结构复杂程度。三效机组GOP数量值能够达到1.65。

3.2太阳能空调

太阳每年给地球的辐射总量巨大，如果只利用到其中的万分之一，其能源总量也相当惊人。太阳能制冷的另一优势是季节匹配性非常好，在夏季时，天气火热，空调中的负荷高，所需的制冷量大，而这时太阳的辐射能最强，供给空调使用的热能也最多。而在冬季，情况则正好相反，因为空调负荷低，需要的制冷能量少。冬季的太阳能完全可以满足制冷要求。要想达到太阳能制冷，应符合冷、电、热、光等条件要求。

溴化锂集热。反射镜把太阳光聚焦反射至真空管上，真空管用太阳能带来的热量加热循环水，循环水在汽包内完成汽液分离，蒸汽进入到溴化锂空调机组内，给空调提供制冷源。

当太阳能被聚焦反射到真空管上之际，管内循环水受热，热源水完成换热以后，经过集热泵送到集热管路里循环，在太阳能制冷的过程里，若是光强降低，让集热器无法获得足够多的热能时，可通过转变热源泵的工作运行频率达到改变热源水运动流量的目标，让热源中的水温可保持在180摄氏度。燃烧机启动，同太阳能一同完成制冷工作。而制热的程序则是太阳能聚焦并照射到真空管上时，循环水被加热到130摄氏度，然后进入到主机高发内。当太阳能进行制热工作时，若光强降低，让集热器无法得到足够多的热量时，可用转变热源泵的方式改变水流量，让热水温度能一直保持在130摄氏度。与此同时，燃烧机启动，同太阳能一同完成制冷工作。

3.3水热源泵空调

水源热泵属于既能制冷又能供热的高效节能技术，其中央空调系统分别由室内处理末端、水源热泵系统、水源水系统等三部分组成。当给用户进行供热时，中央空调在水源内提取出低品位热能，经由空调主机送到高温热源处，以满足供热需求。为了满足用户的制冷需求，中央空调把室内余热经过中央制冷主机转移至水源中，达到制冷效果。

根据空调系统对源源的不同利用方式，水源热泵可分成开放式系统和封闭式系统两类，封闭式系统要有地表换热器或者地下换热器进行协调，才能形成基于地源水循环封闭形式的制冷系统，以做到向地表水取热、散热或者向地下土壤取热、散热。开放式系统主要特点是抽取地表水或者地下水，在机组循环与板式热换器环境中进行热量交换。达到取热与散热的目标后，再复灌到河流与地下。我国水源热泵技术处于刚起步阶段，发展前景非常好，当前有更多用户开始对水热源泵感兴趣，这是因为其可以减少常规能源的使用量，而另一方我国良好的热泵科研基础也给其提供发展便利。

结束语：我国环境保护所面临的形势较复杂，因此有必要实施能源政策的统一规划与发展，提倡清洁能源、改善能源结构、推广环保技术是必经之路，尤其是空调与制冷行业更应注重节能产品的开发与应用。

参考文献

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