浅谈空调制冷系统节能问题

1.空调制冷流程简述

空调制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器四部分组成，其工作流程如下：制冷剂在压力温度下沸腾，低于被冷却物体或流体的温度，压缩机不断地抽吸蒸发器中产生的蒸汽，将它压缩到冷凝压力，然后送往冷凝器，在压力下等压冷却并冷凝成液体，制冷剂冷却和冷凝时放出的热量传给冷却介质，与冷凝压力相对应的冷凝温度一定要高于冷却介质的温度，冷凝后的液体通过膨胀阀或其他节流元件进入蒸发器。在整个循环过程中，压缩机起着压缩和输送制冷剂蒸汽并造成蒸发器中的低压力和冷凝器中的高压力的作用，是整个系统的心脏；节流阀对制冷剂起节流降压作用并调节进入蒸发器的制冷剂流量；蒸发器是输出冷媒的设备，蒸发器吸收被冷却物体的热量，从而达到制取冷量的目的；冷凝器是输出热量的设备，从蒸发器中吸取的热量连压缩机消耗的功转化的热量在冷凝器中被冷却介质带走。

2.空调制冷效果的因素分析及采取措施

2.1制冷系统的冷凝压力

（1）空调冷凝器一般采用风冷式冷凝器，它由多组盘管组成，在盘管外加肋片，以增加空气侧的传热面积，同时，采用风机加速空气的流动，以增加空气侧的传热效果。但因片距较小，飞虫杂物及尘埃容易粘在冷凝器翅片上，减少空气流动空间，致使空气不能大流量通过冷凝器，影响传热效果，导致冷凝效果下降，高压侧压力升高，制冷效果降低的同时，就会消耗更多的电力，冷凝压力每升高1kg/cm2，耗电量增加6％～8％。

针对上述可能发生的现象，采用对应措施为：结合空调使用环境，根据结灰情况，定期对空调外机进行冲洗，具体方法是用水枪或压缩空气，由内向外冲洗空调冷凝器，清除附在冷凝器上的杂物和灰尘，增加空气的流通空间，增大空气与热媒的热交换值。

（2）系统内部有空气，如果空调抽真空不够，加液时不小心，就会混进空气。空气在制冷系统中是有害的，它会影响制冷剂的蒸汽的冷凝放热，使冷凝器的工作压力升高，如当时的冷凝温度为35度，对应的冷凝压力为12.5kg/cm2表压，可实际压力表的压力可能是14kg/cm2，这些多出来的1.5kg/cm2的空气占据在冷凝器中，由于排气压力增高，排气温度也升高，制冷量减少，耗电量增加，所以必须清除高压系统中的空气。

针对上述可能发生的现象，采用对应措施为：进行放空气操作，在停机情况下，从排气口或冷凝器丝堵处放气进行放气操作。

（3）冷凝器配置不当。有些厂家为了节约成本，追求利润最大化，故意配置偏小的冷凝器，使空调制冷效果降低，这种情况尽量在空调设计时进行避免，但有时也会发生，夏天造成空调频繁高压告警，频繁冲洗空调外机也无济于事，严重加重了维护人员的工作量。

针对上述可能发生的现象，采用对应措施为：厂家要合理配置冷凝器，质检部门要加大质量检查力度，对不合格的产品严禁流入市场。

2.2制冷系统的蒸发温度

蒸发器内制冷剂的蒸发温度，应该比空气温度低，这样机房的热量才会传给制冷剂，制冷剂吸收热量后蒸发成气体，被压缩机吸走，使得蒸发器的压力不会因受热蒸发的气体过多而压力升高，从而使蒸发温度也升高，以致影响制冷效果，而这个温差，是结合空调的投资成本及制冷工作时能耗费用而综合决定的。在我们机房空调中，蒸发器采用的是直接蒸发式，这个温差为12~14℃，而实际上，由于种种不良因素的影响，不能很好的保证这个温差，有时在20℃以上，这样能耗就增加了，通过计算，在冷凝温度不变情况下，蒸发温度越低，压缩机制冷效果降低，排气温度升高。制冷系统中蒸发器的制冷剂，蒸发温度降低1度，要产生同样的冷量，耗电约增加4%左右。

2.3选择合适的空调方式是空调节能的一个重要方面

近几年来，变频空调由其具有节能和提供舒适环境的显著特点，而得到飞速发展，到目前为止，变频空调器占日本空调器市场销售份额的80%以上。根据日本JRA404标准，变频空调器季节能效果远高于定频空调器，在冷负荷相当的情况下使用变频空调器消耗的功率仅为定频空调器的66%，即省电34%。因此，变频空调应是空调发展的一个趋势，使空调尽可能达到节能要求。在中央空调系统中，我们应采用变频技术，其主要有两种形式：用变速泵和变速风机替代调节阀，减少系统内部消耗，提高整机效率。或者采用变流量技术，根据空调负荷改变水流量或风流量，从而达到节能效果

2.4建筑环境对空调节能的影响

首先，空调负荷的确定是建立在克服室外环境影响的基础上的，室外干球温度、空气的相对湿度以及太阳辐射是对空调负荷影响较大的气象因素。设计人员在建筑规划设计阶段必须充分考虑这些气象因素，有效结合当地的大气环流因素和地理因素，使得暖通空调节能规划设计更加符合节能标准，实现预期的节能目标。由于空调建筑周围良好的植树和绿化能降低小气候的温度，减少建筑物吸收的太阳辐射量，改变环境的热、湿平衡，降低建筑空调负荷，实现建筑节能。

应采取的措施为：尽可能的在建筑物周围进行绿化，一方面降低空调的负荷，使建筑物周围可空气环境清新舒适，另一方面可配合建筑物的美观需要，使建筑物达到既节能又环保舒适。

其次，空调内环境也要尽量能满足节能要求。一方面，研究设计人员应该注重改善建筑条件和采用适当的建筑措施以降低空调负荷，从而降低空调能耗。建筑设计不要片面追求建筑立面效果，而应充分考虑建筑节能设计。另一方面，适当增加墙体、屋顶的保温性能，可以减少通过这些围护结构产生的冷热负荷。

空调在给人们提供舒适环境的同时，又消耗了大量的能源，所以我们必须考虑节能控制，针对不同的问题，提出相应的控制措施，使空调系统发挥最佳的运行效果，实现可持续性发展，同时我们也应当积极开发新能源，积极推动太阳能、地热能、原子能等新能源在建筑中的应用。