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暖通空调制冷系统中的环保节能技术贺建伟

发表时间：2020/5/8 来源：《电力设备》2020年第2期作者：贺建伟

[导读] 摘要：截止到上世纪九十年代后期，我国逐渐显现出制冷空调生产大国的势头，除了能够充分满足国内市场的需求以外，还有产能剩余，实现对外输出。

        （河南中烟工业有限责任公司黄金叶生产制造中心河南郑州 450000）
        摘要：截止到上世纪九十年代后期，我国逐渐显现出制冷空调生产大国的势头，除了能够充分满足国内市场的需求以外，还有产能剩余，实现对外输出。当时有学者对我国的制冷空调工业总产值进行统计，金额高达2250亿元，在世界范围内的占比超过了15%。近年来，随着人们的物质生活水平不断提高，制冷空调生产量只增不减，我国也逐渐完成了由制冷空调制造大国向制造强国的过渡，但随之而来的就是能源消耗给我国制冷空调行业甚至我国生态环境建设带来的负面问题。对此，文章就暖通空调制冷系统中环保节能技术应用的相关内容进行简要的分析，仅供参考。
        关键词：暖通空调；制冷系统；环保节能技术
        1暖通空调制冷系统的工作原理
        暖通空调的实际作业过程中，最主要制冷效果是通过热量的交换来完成。通过制冷剂在冷凝器、压缩机、节流阀、蒸发器四个设备中不停的循环，促使制冷剂自身状态变化的同时完成对热量的吸收和释放。蒸发器负责吸收热量，对大量热量的收集工程中，制冷剂发生变化由原来的液体转变成为低温低压的气体，此部分气体进入到压缩机中，受压缩机作用转变成为高压高温气体，该气体进入冷凝器中，把自身的热量传递给空气和水，并转变回液体。通过如此的循环，热量的交换来实现降温的目的。暖通空调的实际运行中，不光存在制冷剂的循环，还有冷冻水、冷却水、室内空气的循环，制冷剂通过压缩机作用，被压缩成液态后进入蒸发器当中，之后与冷冻水进行热量的交换，再经过冷冻泵，这时冷冻水就来到风机封口的冷却盘管中，通过风机的吹送作用进行降温处理。制冷剂经过蒸发后，通过冷凝器转换成为气体，经由冷却泵，冷却水被送至冷却塔上，通过水塔风机的喷淋冷却，最终经过跟空气之间的热量交换，实现了热量的释放。在热量的循环和转换过程中，制冷剂都参与其中，并发生了热量交换，如此循环才能够达到制冷的效果，将室内的温度下调，实现舒适的环境温度。从以上的制冷过程不难看出，制冷系统完成了空调运行的主要过程，是至关重要的组成部分，同时也是能源消耗的主力。
        2暖通空调制冷系统节能的影响因素
        从实际出发，在暖通空调系统当中应用节能环保技术，可以在多个方面有所体现。只有从根本上掌握和了解可能造成影响的因素，才能够有效的提高暖通空调系统的节能环保性能，从而可以帮助相关技术人员有针对性的对其改进和完善，促进暖通空调系统能够得到更大的发展。就新风问题而言，新风量的大小、空气的温度、湿度等都会对空调运行的负荷产生直接的影响。新风量以及新风比的确定依据人员数量及设计新风量、二氧化碳浓度、和全空气系统的新风比设计计算综合确定。二氧化碳浓度控制新风量的变化，是一种实时控制手段，由于设计状态是某个具有代表性的时刻，并不能反映空调使用的全部时刻，特别对于人员密度相对较大且变化较大的房间，若在使用过程中，维持设计新风量状态不变，很显然是一种极大的浪费。根据实时二氧化碳浓度控制实时新风量送入，同时保证室内正压，排风量也应相应作出变化，既可以保证满足卫生要求，又可以节省新风的运行能耗。对于这一问题，可以从变频或者变速的方面入手进行改进，同时也可以在内部系统当中应用除湿技术和置换送风技术，如此可以对整个空调系统进行有效的调节。在硬件设施方面，可以在空调内部安装变速机和变速轮，从而可以实现这一功能。
        3暖通空调制冷系统中的环保节能技术的应用
        3.1热力回收再利用工艺
        一般来说，空调系统的运行气体和液体能够相互转化。采用的人力回收再利用技术，通过回收气体转化为液体时产生的热量资源，为系统运行提供能源支持。目前来说，多回收利用冷凝热和排风冷热。其中，回收冷凝热运用的技术原理为旬还在利用。通过回收制冷环节产生的热能，借助冷凝热，实现对热水的加热处理，为使用者提供中热水或者其他热能，减少了资源的浪费。采用的回收排风冷热节能技术，利用的是制冷机，实际运行时通过消耗负荷达到节能目标。

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借助低温度的冷凝水，对处于高温状态的热交换器进行冷却，增强散热效果，能够实现节能。使用冷凝水对热交换器进行冷却处理，制冷能力能够得以提高。
        3.2太阳能技术
        近年来太阳能作为一种新型技术发展很快，通过太阳能实现制冷的技术包括以下两点。（1）吸收式制冷。以往制冷方式通常为太阳能溴化锂吸收式制冷，其实现条件为热源温度在85℃左右，但常见太阳能集热装置在温度上难以满足。若是选择两级系统，热源温度大约为130℃，若是选择高效太阳能集热装置，其温度将在130～150℃。通过采取辅助热源，能够让双效溴化锂吸收机组正常运行，从而保证太阳能利用率的提升，且相比于燃油机组，可以减少较大的成本。因此将这种系统应用于太阳能丰富的区域，可以达到节约能源的目的。（2）吸附式制冷。如果系统制冷量不大，可以选择吸附式制冷。以硅胶-水系统为例，在热源温度上的要求只需要达到65℃即可。该制冷系统优点在于能够长时间持续工作，造成的污染较小，能够大幅度减少能源的消耗。通过对太阳能的利用，可以让吸附硅胶转轮正常驱动。通过和传统空调结合，形成混合空调系统，不仅能够发挥出降温的作用，还可以进行除湿，在通风条件较好、湿度较大等场合可以应用，工作效率至少提升30%。
        3.3新风预处理的系统
        新风预处理系统的使用主要有两种，分别为除湿式新风预处理系统和热回收式新风预处理系统。这两种系统在实际应用中能够满足湿度控制对环境要求，同时能够控制机器出现漏电现象，同时规避冷热抵消。在以上系统应用基础上，暖通空调系统的制冷量则能够有效得到控制。此外，在温度和湿度分开控制基础上，能够进一步提升整体调节的精确度。热回收式新风预处理系统，主要应用在湿度要求较低的环境下，在回收排风内部能量使用和预处理基础上，控制系统环境内部的除湿量与制冷量。基于以上分析，暖通空调制冷系统的容量能够得到全面管控。如，某建筑工程其建筑面积大约为13万m2。在总体预估之后发现，该工程项目的夏季总冷功率为4532kW；冬季总冷功率为3776kW。为了贯彻节能环保技术，在项目使用太阳能光伏电板作为空调制冷系统的动力能源，在结合节能环保技术使用基础上，最后统计项目的暖通空调系统造价为1675.62万元，相比其他项目每年能源节约开支能够达到120万元，具有非常突出的应用效果。
        3.4变频技术的有效应用
        变频技术是目前发展比较成熟的技术，他可以根据运行需求对暖通空调系统中的风机风量、水泵水量以及冷机制冷剂循环量做出相应调整，从而达到按需供应、节约能源的效果。例如无极调速风机一般属于低速送风下的变风量系统，主要存在无极调速风机电机以及自动调节风量节流风阀两个组成部分，对其的控制可以通过送风温度、室内温度以及静压等方式予以实现。通过变频技术的合理应用，能够对暖通空调系统在各种状态之下的风机转速进行一定程度上的降低，进而达到节能降耗的目的。
        4结束语
        综上，我国是一个生产制造大国，尤其是进入改革开放以后，我国工业行业和制造业的迅速发展带动了我国制冷空调行业的发展。暖通空调工程作为人类生产生活步入现代化阶段的重要标志，环保节能技术在暖通空调工程制冷系统中的使用具有非常突出的应用价值。在实际应用中，从变频技术、热力回收再利用技术和新风预处理技术和太阳能能源等方面，促使环保技术环境保护和经济效益充分发挥出来。
        参考文献
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        [2]问鸿翔.建筑节能中暖通空调节能系统现状和技术措施[J].现代物业(中旬刊),2018,06:36.
        [3]万玲青.对基于节能理念下的民用建筑暖通空调设计的几点探讨[J].建材与装饰,2017,31:178-179.