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        空調(diào)制冷技術(shù)研究狀況和發(fā)展趨勢(shì)研究

        2019-08-15 00:49:13李聰
        商品與質(zhì)量 2019年13期
        關(guān)鍵詞:冷量制冷劑渦流

        李聰

        廣州松下空調(diào)器有限公司 廣東廣州 511495

        1 空調(diào)制冷原理概述

        當(dāng)前我國(guó)應(yīng)用最為廣泛的空調(diào)主要有兩種類型,一個(gè)是熱泵型空調(diào)器,一個(gè)是電輔熱泵型空調(diào)器。這兩種空調(diào)都是依托空氣源熱泵技術(shù)通過逆卡諾循環(huán)原理進(jìn)行構(gòu)建的,在空氣源熱泵技術(shù)的制冷過程中,通過自身收集熱量效率高的特點(diǎn),將低溫?zé)嵩醇胁⒄闲纬筛邷責(zé)嵩???諝庠礋岜眉夹g(shù)依靠這樣的特點(diǎn)不僅被應(yīng)用到制冷技術(shù)中,還被廣泛應(yīng)用到制熱供水等方面。就空氣源熱泵技術(shù)的工作原理簡(jiǎn)單來說,制熱模式下,室內(nèi)是制熱,室外是制冷;制冷模式下,室內(nèi)是制冷,室外是制熱。通過冷熱的調(diào)換以及自身功率高效的特點(diǎn)逐漸成為當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的空調(diào)技術(shù)[1]。

        2 國(guó)內(nèi)外有關(guān)制冷技術(shù)的研究現(xiàn)狀

        2.1 制冷劑的研究現(xiàn)狀

        在空調(diào)制冷技術(shù)中,制冷劑的作用毋庸置疑是至關(guān)重要的,選用合適的制冷劑是保證空調(diào)制冷技術(shù)的質(zhì)量和效果的關(guān)鍵。因而,在空調(diào)制冷技術(shù)研究中,制冷劑的開發(fā)與應(yīng)用的研究起到舉足輕重的作用和效果,直接影響空調(diào)制冷技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程。從制冷劑的發(fā)展進(jìn)程來看,我國(guó)的制冷劑主要由“自然物質(zhì)——人工合成”與“回歸自然物質(zhì)”兩個(gè)階段組成。在第一階段中,雖然乙醚與氨等天然制冷劑能夠在自然環(huán)境中直接提取,但是其提取成本較高、科技處理水平有限,無法得到廣泛運(yùn)用,最終被氟利昂制冷劑所取代。但是,由于氟利昂對(duì)臭氧層易造成較嚴(yán)重的破壞而被其它制冷劑所取代[2]。

        2.2 制冷原理的研究現(xiàn)狀

        隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,空調(diào)制冷技術(shù)研究越來越頻繁,直接影響了新制冷理論與實(shí)踐的發(fā)展。在這種空調(diào)制冷技術(shù)不斷發(fā)展的過程中,衍生出一種新型制冷技術(shù),簡(jiǎn)稱為熱聲制冷技術(shù)。這種技術(shù)與傳統(tǒng)的制冷系統(tǒng)相比,打破了傳統(tǒng)制冷技術(shù)的格局,凸顯出與眾不同的制冷優(yōu)勢(shì)。這些制冷優(yōu)勢(shì)具體如下:①不需要使用過往的制冷劑,只要能夠使用惰性氣體或其混合物即可,不會(huì)對(duì)臭氧層、生活環(huán)境等方面造成過多影響。②這種技術(shù)的基本結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性好、使用壽命長(zhǎng)、控制靈活、成本低。可見,熱聲制冷技術(shù)作為一種新型的制冷技術(shù),擺脫了傳統(tǒng)制冷技術(shù)的缺點(diǎn),為制冷技術(shù)提供發(fā)展方向。當(dāng)然,熱聲制冷技術(shù)也存在一定的問題,其制冷效率問題一直以來是影響其發(fā)展和進(jìn)步的重要問題。

        3 空調(diào)制冷技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

        3.1 蓄冷技術(shù)

        眾所周知,空調(diào)對(duì)于電能的消耗較大,尤其是在空調(diào)普及化程度如此之高的現(xiàn)在,我國(guó)使用空調(diào)的家庭及各種設(shè)備所產(chǎn)生的電能消耗難以估量。而蓄冷技術(shù)能夠有效環(huán)節(jié)電能過耗的現(xiàn)狀。蓄冷技術(shù)的原理就是利用夜晚的用電低谷時(shí)段,電價(jià)低廉,電力負(fù)荷小,利用制冷設(shè)備將蓄水桶中的水制成冰,儲(chǔ)蓄冷量(指比環(huán)境溫度低的物質(zhì)所具有的吸收熱量的能力,這個(gè)吸熱能力的大小就稱為冷量),在白天用電高峰(用電的人多)時(shí)將冰融化為水,釋放冷量,以所蓄冰的冷量釋放來轉(zhuǎn)移電力高峰負(fù)荷,平衡電力供應(yīng)。由于平衡了早晚的用電差異,發(fā)電廠的發(fā)電設(shè)備利用率增高,相對(duì)減少了污染的排放,除此之外,電網(wǎng)在用電高峰時(shí)的電負(fù)荷減少了,電網(wǎng)的穩(wěn)定性也得到了提高。作為節(jié)能環(huán)保的技術(shù),蓄冷技術(shù)需要大力發(fā)展。

        3.2 空氣源熱泵技術(shù)

        空氣源熱泵技術(shù)是基于逆卡諾循環(huán)原理建立起來的一種節(jié)能、環(huán)保制熱技術(shù),通過自然能(空氣蓄熱)獲取低溫?zé)嵩?,?jīng)系統(tǒng)高效集熱整合后成為高溫?zé)嵩?,用來?。ü┡蚬?yīng)熱水。該技術(shù)具有以下3點(diǎn)優(yōu)勢(shì):①這種技術(shù)的溫度調(diào)節(jié)范圍比較廣,可以控制到-40℃。②這種技術(shù)的運(yùn)用和其制成的產(chǎn)品都不會(huì)受到惡劣天氣的影響,安全可靠,運(yùn)作較良好。③環(huán)保效果明顯,對(duì)環(huán)境污染不大,不會(huì)排出任何的污染氣體。運(yùn)用于空調(diào)的制冷系統(tǒng)中,能夠節(jié)約能源,滿足人們的供暖、供熱水的需求。

        3.3 渦流管制冷技術(shù)

        渦流管制冷技術(shù)由于其無污染,制冷溫度低,使用方便而得到比較廣泛的應(yīng)用。最近俄羅斯制造出了使用空氣作為工作介質(zhì)的渦流管冰箱,其制冷溫度可以達(dá)到-100℃ ,而且具有制冷速度快,耗電少的優(yōu)點(diǎn),并且不用氟里昂為工質(zhì),是真正的綠色制冷技術(shù)。這使渦流管制冷機(jī)的應(yīng)用前景變得十分誘人。由于渦流管制冷的機(jī)理復(fù)雜,現(xiàn)階段有關(guān)渦流管制冷的理論較少。

        3.4 吸附式制冷技術(shù)

        太陽(yáng)能吸附式制冷空調(diào)系統(tǒng)是一項(xiàng)新的技術(shù),與多聯(lián)變頻空調(diào)系統(tǒng)相比,目前太陽(yáng)能吸附式制冷空調(diào)系統(tǒng)的性能、運(yùn)行穩(wěn)定性尚相距甚遠(yuǎn),而且設(shè)備造價(jià)高,需要一定的空間安裝集熱設(shè)備,但它具有節(jié)能、環(huán)保、良好的季節(jié)適應(yīng)性、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求。因此,在太陽(yáng)能資源豐富的地區(qū),太陽(yáng)能吸附式空調(diào)系統(tǒng)可望逐步得到推廣及應(yīng)用。

        4 結(jié)語

        綜上所述,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們生活質(zhì)量的完善和提高,空調(diào)制冷技術(shù)的發(fā)展、研究和應(yīng)用也越來越受到各行各業(yè),比如,服務(wù)行業(yè)、醫(yī)學(xué)、生物科技、冷藏冷凍、農(nóng)業(yè)和建筑行業(yè)等的重視。近年來,空調(diào)制冷系統(tǒng)中空氣源熱泵技術(shù)、冰蓄冷技術(shù)和太陽(yáng)能制冷技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展迅速,為社會(huì)的發(fā)展提供了便利,做出了非常大的貢獻(xiàn)。科技的發(fā)展推動(dòng)空調(diào)制冷技術(shù)的不斷更新和進(jìn)步,節(jié)能環(huán)保、健康舒適和智能化成為當(dāng)今空調(diào)制冷技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),高效的壓縮機(jī)和換熱器、直流變頻技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)智能技術(shù)等的應(yīng)用正推動(dòng)空調(diào)制冷技術(shù)的發(fā)展飛速前進(jìn)[3]。

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