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空调制冷技术研究状况和发展趋势

2020-10-20王治文

砖瓦世界·下半月 2020年10期
关键词:热泵源热泵太阳能

王治文

摘 要:当今,随着我国经济的快速发展,科学技术的不断进步,人们的生活水平不仅不断提高,人们对于生活环境的要求也越来越高。空调作为一种生活空气调节的装置,对生活环境能够产生直接影响。同时,由于温室效应的影响,空调在生活生产中的运用越来越普遍。在空调普及的过程中,空调制冷技术也得到前所未有的发展和进步。空调制冷技术能够有效调节温度,在食物保鲜、药物质量、生物科技等领域也普遍应用。

关键词:空调制冷技术;发展趋势

随着社会主义市场经济的快速发展,人们经济条件的改善,他们对物质生活的质量提出了更高的要求,其中之一就是空调制冷技术的要求。目前,我国的空调制冷技术对于优化舒适环境、改善生活质量等方面起到了不可替代的作用。而且这种技术已经逐渐渗透到各个科学研究、生产技术领域,如:调节气温、冷藏冷冻、加工食品、种子低温处理、建筑施工实现开采冻土、现代医学、宇宙开发、生物技术、微电子技术等均发挥了重要的作用,由此可见,空调制冷技术的研发与应用,对于社会的进步、国民经济的快速发展具有重要的意义。

1 空调制冷技术研究现状

目前,应用最为广泛,市场上最常见的空调只有两种。一种是热泵型空调,一种是电辅热泵型空调。两种空调都离不开空气源热泵,空气源热泵是利用循环逆卡诺原理进行构建的。在空气制冷的技术中,空气源热泵是将低温热源集中起来,进行整合形成高温热源。如果搜集的效率比较高,还可以利用这种高温热源来供热供水。空调的工作原理是夏季制冷冬季制热,但主要还是使用夏季制冷偏多,因此空调在制冷方面效率较高。热泵型空调的特点是夏季室内制冷室外散热,冬季室内制热室外散冷。这种空调在运行方面功效比较高,但是温度范围过小,在一定的温度下(如零下5℃)工作就会自动停止。电辅热泵型空调是在热泵型空调的基础上改良而成的,增加了一些电热的部件,在空调运行过程中,能够弥补热泵在制热过程中产热不足的问题,在达到一定温度范围时,会自动降低电加热的功率,获得更好的效果。

2 空气源热泵技术的具体应用

2.1 冰蓄冷技术的应用

随着空调在日常生活生产中的运用不断推广,空调运作的能量消耗越来越大。其大量的能量消耗问题一直以来是人们关注的重点问题。据相关数据显示,我国各企业与居民有60%以上的电能消耗全部用在空调系统上面。所以,在电能缺乏的当今社会,解决空调的电能消耗问题迫在眉睫,如此才能保证空调的长久发展和进步。经过长久的研究和摸索,研究者认为冰蓄冷技术能够有效降低空调的耗能量,提升空调的利用率。冰蓄冷技术作为一项新兴技术,是指利用夜间电网低谷时间,借助低价电制冰蓄冷将冷量储存起来,白天用电高峰时溶水,与冷冻机组共同供冷,而在白天空调高峰负荷时,将所蓄冰冷量释放满足空调高峰负荷需要的成套技术。在这个过程中,蓄冷装置就作为储存冰块的容器而存在。因此,利用冰蓄冷技术而生产的空调,有着“填谷移峰”的作用,不仅通过提高空调装置在运行时的稳定程度来有效提升企业的经济效益,而且也大大削减了空调系统的耗能量,缓解了我国电能紧张的局面。

2.2 空氣源热泵技术

空气热泵技术的核心是将循环逆卡诺原理合理有效地应用在空调系统中。使用空气源热泵技术的空调,主要优势在于空调使用时的温度范围宽泛,低至零下十度,高至零上四十度的温度范围能够尽可能满足使用者需求。同时,在满足客户基本需求的基础上,空气源热泵技术最大的优势是极大符合当下节能减排的号召。使用空气源热泵技术的空调,不会产生对大气具有危害的气体;充分利用能源,通过将使用过程中收集的热源集中处理减少能源消耗,收集的热源可以满足日常家居生活中热水的需要。空气源热泵技术是目前最为符合空调生产要求的先进技术,可以有效帮助我国空调制冷技术进步。

2.3 太阳能制冷技术的应用

众所周知,太阳能是取之不尽用之不竭的一种能源,蕴含巨大的能量并且可再生还清洁。因此太阳能一直受到众多科学家的关注和研究。科学家深入研究太阳能后,成绩十分可观,各色太阳能电器蜂拥而出。而太阳能制冷技术在空调系统应用后,表现良好。发展趋势前景都十分可观。是当前国家研究空调制冷技术的一个重点。毕竟太阳能取之不尽,又能够保护地球上日益稀少的能源,研究成果也十分显著。在这个基础上,对太阳能制冷技术再进行深入研究,就成了一件理所当然的事情。在研究太阳能制冷技术的过程中,使用的制冷剂是非氟氯氰,不会在地球变暖的基础上再次带来温室效应,也不会破坏已经受损严重的臭氧层,这样不仅能够大大降低石油化学燃料燃烧发电所产生的环境污染,还能减轻空调使用所需要的电能。太阳能在数量和季节方面的供应对于人体需求而言是相当匹配的。因此,利用太阳能技术应用到空调系统之后,使空调制冷系统变得多能源型,利用余热废弃和天然气进行工作,在一定程度上对空调制冷系统进行优化升级。现在常用的太阳能制冷空调分为两种,一种是吸收式太阳能制冷空调,一种是喷射式太阳能制冷空调,吸收式太阳能制冷空调主要是利用溶液浓度的变化进行冷量的获得,再利用吸收剂来吸收蒸汽,进行制冷操作。喷射式太阳能制冷空调主要是利用换热器内部的制冷剂来吸收太阳能,发生压强,气化变化,生成相对饱和的蒸汽,进入喷射器实现高度膨胀喷出,形成喷嘴周围真空环境,利用喷射器吸收蒸发器内部的低压蒸汽,使用喷射器产生的混合气体逐步凝结放热,实现冷循环。

3 未来空调制冷技术的发展方向

空调制冷技术未来的发展方向必将是以节能减排,减少大气污染为主。这既是我国目前所有行业发展的必然趋势,也是响应我国可持续发展目标的最佳手段。空调制冷技术的改革创新,应在满足普通大众需求的基础上,解决人类生存发展的后顾之忧。地球是我们赖以生存的家园,人类的繁衍生息不可建立在破坏地球环境与生态平衡的基础上,否则必将面对无法挽回的损失与无法面对的后果。空调作为日常生活中离不开的家电,同时也是耗电量最大的家电之一,未来空调制冷技术的进步首先应解决功率过大,大量消耗电能问题。以空调使用的旺季:夏季为例,人们家中使用的空调工作功率降低。可以有效缓解夏季发电厂的工作压力;用电量减少也将带来不可再生能源消耗降低的良性循环。空调制冷技术的改革,能否生产出替代空调的产品,既可以使人们制冷需求得到满足,并且不需要如传统空调机一般消耗巨大电量的电器。信息技术迅猛发展的今天,智能化家电渐渐成为现实并走进千家万户,空调可以自我感知室内温度并自我调节早已不是新鲜事物。如何在依托高新信息技术的根源上,提出进一步要求,构建家电一体化系统?空调智能化可否在自我调节功能实现的根基上再度突破,深入贯彻节能减排的技术理念是未来空调制冷技术发展的又一座高峰。

4 结语

综上所述,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,大力研究、发展空调制冷技术不仅对空调业的发展具有极大的促进作用,最重要的是能为人们提供一个舒适、健康的生活环境。

参考文献:

[1]王瑶.空调制冷技术研究状况和发展趋势[J].科技创新与应用,2019,(19):300-300.

[2]段盛琦.空调制冷技术研究状况和发展趋势[J].湘潭师范学院学报(自然科学版),2019,31(2):124-126.

[3]柳园园,范小彬.空调制冷技术研究状况和发展趋势[J].科技创业家,2017,(9):195-195.

[4]刘祥生.空调制冷技术研究状况和发展趋势[J].商品与质量,2017,(19):211.

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