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)工作來實現(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克服壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子由靜到動的較大轉(zhuǎn)動慣量，而且還會加劇壓縮機(jī)運(yùn)動部件的磨損。與之相比，采用變頻技術(shù)的壓縮機(jī)可通過變頻器調(diào)節(jié)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速，來適時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。根據(jù)工程實際，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)的重點在于控制，介紹幾種常見的控制技術(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)橹绷麟姡缓蟾鶕?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)，自動感知室內(nèi)溫度變化、室內(nèi)人群活動等環(huán)境因素，綜合判定后輸出變頻控制信號。

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)的無機(jī)調(diào)速成為可能，這也將實現(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)計和制造要求較高，導(dǎo)致系統(tǒng)建立初投資會較高。

二、太陽能制冷空調(diào)

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

利用太陽能集熱器可將太陽能轉(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。近年來常用的太陽能供暖、制冷技術(shù)有：

1. 低溫?zé)崴匕遢椛涮柲懿膳?/p>

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℃即可滿足房間采暖需求，因此集熱效率較高。

2. 太陽能熱泵

近年來，多采用直膨式太陽能熱泵，將太陽能集熱器直接作為空調(diào)系統(tǒng)的蒸發(fā)器，這會提高系統(tǒng)的蒸發(fā)溫度，使系統(tǒng)的性能得到提高。另外，可將直膨式太陽能熱泵與熱水、采暖和蓄能系統(tǒng)結(jié)合起來實現(xiàn)負(fù)荷能量系統(tǒng)，大幅提高太陽能利用。

3. 太陽能吸收式制冷

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，單級溴化鋰吸收式系統(tǒng)要求90℃左右的熱源，這對太陽能集熱裝置來說很難實現(xiàn)。若采用兩級系統(tǒng)則需求熱源溫度可低至65~75℃。另外采用高效的太陽能集熱裝置可獲得130~150℃的熱源并結(jié)合輔熱熱源，聯(lián)合驅(qū)動雙效兩級溴化鋰吸收機(jī)組。雖此方法對太陽能的利用率仍較低，但相比單獨使用燃油、燃?xì)獾然豢稍偕Y源驅(qū)動溴化鋰吸收機(jī)組來說，更具備污染低、可持續(xù)等優(yōu)點。在一些特殊項目中應(yīng)用前景比較廣泛。

4. 太陽能吸附式制冷

除了吸收式制冷以外，太陽能還可以驅(qū)動吸附式制冷系統(tǒng)，硅膠—水系統(tǒng)只需要65℃以上的熱源即可驅(qū)動；活性炭—甲醇系統(tǒng)還可以用太陽能驅(qū)動制冰。另外，利用太陽能驅(qū)動吸附硅膠轉(zhuǎn)輪，可實現(xiàn)轉(zhuǎn)輪除濕空調(diào)，結(jié)合其他空調(diào)系統(tǒng)綜合實現(xiàn)空氣溫、濕度的調(diào)節(jié)。