空調(diào)節(jié)能技術(shù)探討與發(fā)展

空調(diào)節(jié)能基本手段

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)的較大轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，而且還會(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(guò)變頻器調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，來(lái)適時(shí)地改變制冷劑的流量，以改變冷、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)。根據(jù)工程實(shí)際，與傳統(tǒng)壓縮機(jī)相比節(jié)能可達(dá)20%。

變頻壓縮機(jī)技術(shù)的重點(diǎn)在于控制，介紹幾種常見(jiàn)的控制技術(shù)。

1. 全數(shù)字直流變頻

直流變頻壓縮機(jī)的變頻器首先是將交流電整流變?yōu)橹绷麟?，然后根?jù)室內(nèi)溫度變化調(diào)節(jié)頻率，采用PWM（脈沖幅度調(diào)制）數(shù)字復(fù)合變頻控制。

2. 超寬變頻

利用微電腦控制技術(shù)，快速測(cè)量環(huán)境溫度的變化并做出判斷，精確位置恒定溫度。

3. 模糊控制技術(shù)

基于模糊控制技術(shù)，自動(dòng)感知室內(nèi)溫度變化、室內(nèi)人群活動(dòng)等環(huán)境因素，綜合判定后輸出變頻控制信號(hào)。

4. 系統(tǒng)永磁電機(jī)

采用系統(tǒng)永磁材料轉(zhuǎn)子電機(jī)，使壓縮機(jī)可以在極寬的電壓和頻率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)變頻調(diào)節(jié)。

變頻器的使用使得空調(diào)系統(tǒng)中水泵、風(fēng)機(jī)的無(wú)機(jī)調(diào)速成為可能，這也將實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)的整體節(jié)能。

變頻技術(shù)是空調(diào)行業(yè)中較為有效的節(jié)能技術(shù)，但變頻壓縮機(jī)的設(shè)計(jì)和制造要求較高，導(dǎo)致系統(tǒng)建立初投資會(huì)較高。

二、太陽(yáng)能制冷空調(diào)

太陽(yáng)能清潔安全，取之不盡，無(wú)需開(kāi)采和運(yùn)輸。因其有這些優(yōu)點(diǎn)，使得對(duì)太陽(yáng)能的利用和研究成為熱點(diǎn)。在空調(diào)行業(yè)，太陽(yáng)能即可用來(lái)供熱，也可用來(lái)制冷。供暖方面，主要是與地板采暖和吊頂輻射采暖相結(jié)合，通過(guò)利用太陽(yáng)能制取熱水來(lái)實(shí)現(xiàn)供暖；在制冷方面一般講太陽(yáng)能進(jìn)行光熱轉(zhuǎn)換，以熱驅(qū)動(dòng)制冷，或進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，以電驅(qū)動(dòng)制冷，但以目前光電轉(zhuǎn)換的效率來(lái)講，采用光電轉(zhuǎn)換后驅(qū)動(dòng)制冷的效率太低。

利用太陽(yáng)能集熱器可將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為熱能，集熱器大體分為平板集熱器和真空管集熱器兩種。近年來(lái)常用的太陽(yáng)能供暖、制冷技術(shù)有：

1. 低溫?zé)崴匕遢椛涮?yáng)能采暖

常規(guī)采用U性或螺旋形的塑料管或銅埋管，由于熱水溫度35~50℃即可滿(mǎn)足房間采暖需求，因此集熱效率較高。

2. 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)負(fù)荷能量系統(tǒng)，大幅提高太陽(yáng)能利用。

3. 太陽(yáng)能吸收式制冷

傳統(tǒng)的以熱制冷的制冷形式，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，這對(duì)太陽(yáng)能集熱裝置來(lái)說(shuō)很難實(shí)現(xiàn)。若采用兩級(jí)系統(tǒng)則需求熱源溫度可低至65~75℃。另外采用高效的太陽(yáng)能集熱裝置可獲得130~150℃的熱源并結(jié)合輔熱熱源，聯(lián)合驅(qū)動(dòng)雙效兩級(jí)溴化鋰吸收機(jī)組。雖此方法對(duì)太陽(yáng)能的利用率仍較低，但相比單獨(dú)使用燃油、燃?xì)獾然豢稍偕Y源驅(qū)動(dòng)溴化鋰吸收機(jī)組來(lái)說(shuō)，更具備污染低、可持續(xù)等優(yōu)點(diǎn)。在一些特殊項(xiàng)目中應(yīng)用前景比較廣泛。

4. 太陽(yáng)能吸附式制冷

除了吸收式制冷以外，太陽(yáng)能還可以驅(qū)動(dòng)吸附式制冷系統(tǒng)，硅膠—水系統(tǒng)只需要65℃以上的熱源即可驅(qū)動(dòng)；活性炭—甲醇系統(tǒng)還可以用太陽(yáng)能驅(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)，結(jié)合其他空調(diào)系統(tǒng)綜合實(shí)現(xiàn)空氣溫、濕度的調(diào)節(jié)。