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摘要:经济发展日新月异,能源问题的严峻性也逐渐凸显,如何平衡能源和经济之间的关系,已经成为全世界重点关注的焦点。这其中,电动压缩式制冷技术广泛使用所產生的能源短缺问题也受到了高度重视,要在项目实际发展进程中,寻求优化路径,积极使用可再生资源,确保整体运行结构优化完整。本文基于笔者实践相关经验,从空调制冷中应用可再生能源的研究背景入手,对地道风能源、地源热泵能源、太阳能在空调制冷中的应用进行了集中阐释,旨在为项目研发及设计人员提供有价值的技术建议与参考。
关键词:可再生能源;空调制冷;背景;应用
1、空调制冷中应用可再生能源的研究背景
当前,为提升建筑内部的空调舒适程度,建筑使用压缩式制冷空调的项目明显增多,这就导致了能源损耗和环境污染等问题。人们在面对能源问题时,要积极建设有效的系统化处理框架,确保能针对具体问题建构具有实效性的管理需求,利用可再生资源进行空调制冷已经成为社会发展的必然趋势。在使用过程中,不仅能保证清洁无污染,也能一定程度上减少氟利昂对大气臭氧层的破坏,确保生存环境的可持续发展。
在制冷空调中,压缩机能耗在整体空调耗能中占有较大比例,因此要想实现空调节能就必须对压缩机节能进行探索分析,而变频技术是实现压缩机节能的有效措施。以往的空调系统中,室内温度及湿度主要通过压缩启停来调节。而在压缩启停过程中,对电的耗能量是极大的,不仅如此,还会加深压缩机中各个部件的磨损程度,进而缩短空调的使用时间及使用寿命。而如果合理的运用变频技术,就可以有效减少耗能量。变频技术主要是利用变频器对压缩机转速进行合理调节,进而改变制冷剂流量,以应对空调在部分负荷下的制冷需求,提高空调在部分负荷下的能效。变频压缩机一般可以实现大功率制冷的目标,进而实现快速制冷制热,使室内达到适宜温度。同时,变频压缩机在低负荷下可以低速运行,进而减少能源消耗。综合来讲,通过变频技术可以在降低能源消耗和满足空调房间室内温度、湿度要求之间达到平衡。通过有关数据显示,变频压缩机的节能程度可达百分之二十。
2、可再生能源在空调制冷中的应用
2.1地道风能源在空调制冷中的应用
20世纪末期,我国开始集中使用地道风能源为空调制冷提供有效能源,能保证系统造价成本降低的同时,提高整体能量供给系统的运行效率。地道风降温过程主要是利用地道对空气进行冷却,保证地面建筑物能在系统运转后实现有效降温。在技术运行框架建立过程中,最重要的步骤就是降温过程以及送风制冷过程,能保证换热过程的有序进行,从而保证房间得到有效的制冷效果。
在地道风供冷系统运行过程中,能随温度的变化产生对应负荷变化,确保温度得到有效控制。多数地区在利用地道风能源进行空调制冷时,主要是借助分布数据对动态热过程进行模拟计算,从而运行有效的处理措施和机制,保证系统能对其进行系统化分析和预测,提高通风系统的实时运行效果,进一步升级管控结构。具体流程如下:建筑数据转化为气象参数和地道参数,然后借助地道送风计算后进一步对室温进行系统化计算和划分,在这个过程中,也要对负荷计算进行集中处理,确保能集中显示有效参数结构。
2.2海洋能在空调制冷中的应用
海洋能包括潮汐能、波浪能、海流能、温差能、盐差能和化学能,不包括海底或海底下储存的煤、石油、天然气等化石能源以及“可燃冰”。海洋能利用的主体是利用海洋能进行发电。海洋是地球气候以及淡水循环的天然调节源,其储量巨大,与大气、陆地间通过水汽等方式不断进行能量以及物质循环,是一个天然储量巨大的低位冷热源,为人类制冷供热提供了优质的条件,海水热泵是一个很好的选择。这种热泵冬天从海水中汲取热量;夏天,则用海水作为冷却水。蒸发器、冷凝器采用钛合金板制作,并采取了抑制海藻生长的技术措施。
2.3太阳能资源在空调制冷中的应用
太阳能是非常重要的清洁能源,也是可再生能源中使用中较为活跃的能源类型,需要相关技术人员提高对项目的管理认知,以保证整体管理操作流程的有序进行,进一步优化制冷项目的整体水平。主要的运行模式中,一方面,太阳能转换为热能,利用热能实现制冷;另一方面,主要是利用太阳能和电能的转化机制,确保电能驱动制冷系统的运行,保证系统的运行效率,但是造价要较第一种方式高许多。
(1)太阳能资源实现吸收式制冷
吸收式制冷系统在实际运行过程中,主要是借助吸收剂吸收来自蒸发器的蒸气,然后吸收剂在发生器中被加热,分离出冷剂蒸气,蒸气在冷凝器中被冷凝成液体,再经节流机构进入蒸发器进行蒸发换热,进而实现整个制冷循环。在太阳能吸收式制冷系统中,利用太阳能集热器吸收太阳辐射,产生热能并传递给传热工质,进而驱动吸收式制冷系统。太阳能集热器是整个制冷系统中的重要部件,其按型式包括平板型、真空管型和聚焦型等。太阳能吸收式制冷系统也是目前应用较多的太阳能空调方式之一。
(2)太阳能资源实现吸附式制冷
太阳能吸附式制冷是利用固体吸附剂(如沸石、活性炭、氯化钙)对制冷剂(如水、甲醇、氨)的吸附和解吸作用实现制冷循环的,这种吸附与解吸的过程引起压力的变化,相当于制冷压缩机的作用,吸附剂的再生可以在65~200℃下进行,这很适合于太阳能的利用。吸附式制冷具有结构简单、运行费用低、无噪音、无环境污染、基本不含动力部件,能有效利用低品味热源等一系列优点。其一,吸附式制冷所使用的制冷剂是对环境相对友好的物质(甲醇,氨,水等)不采用氯氟烃类制冷剂那样会破坏臭氧层的物质,值得开发。其二,吸附式制冷可采用余热驱动,不仅对电力的紧张供应可起到减缓作用,而且能有效利用大量低品位热能。三是,太阳能吸附式制冷具有结构简单,无运动部件,噪声低,寿命长等特点。太阳辐射具有间歇性,因而太阳能吸附制冷系统都是以基本循环工作方式运行制冷的,太阳能吸附式制冷循环描述成四个阶段,即定容加热过程、定压脱附过程、定容冷却过程、定压吸附过程。
2.4地源热泵在空调制冷中的应用
地源热泵在应用过程中,主要是借助地下浅层的地热资源,能有效实现能量的传递和转换,从而实现空调的集中制冷和供热,冷热源包括地下水、江河湖海和土壤源等。在夏季制冷的热量交换中,水体及土壤等是排热的主要场所,系统吸收室内热量,并通过压缩机做功,将热量排放到土壤中。而在冬季制热的热量交换中,从水体或土壤中取得热量,通过热泵循环,将热量排放到空调房间。相对于锅炉制热,地源热泵系统有明显的节能效果。同时,冬季水体或土壤温度要高于环境空气温度,热泵循环的蒸发温度提高,能效比随之提高。因此,地源热泵相对于一般的风冷式热泵具有节能优势。总之,地源热泵系统具有较好的环境和经济效益。
结束语
综上所述,在制冷项目中运行可再生能源是顺应时代的需求,需要相关管理人员建构有效的系统及设备管理措施,确保管控层级和管理结构符合实际需求。建构完整的项目管理机制,有利于使空调制冷设备在高效率下运行,提高设备使用寿命。在空调制冷系统中使用可再生能源有助于缓解能源危机,实现可持续发展的战略目标。本文对可再生能源在空调制冷中的应用,进行了简要探究,供同行在相关实践问题上提供些许参考与借鉴。
参考文献:
[1]金婷婷.可再生能源建筑应用技术集成系统的研究[D].安徽理工大学,2015.
[2]蒋惠民.空调制冷中可再生能源的应用[J].中国科技信息,2005(05):70-71.
[3]周兴法,谢应明,谢振兴.太阳能单效溴化锂吸收式制冷空调技术研究现状[J].流体机械,2014(7):58-64
[4]代彦军,王如竹.太阳能空调制冷技术最新研究进展[J].化工学报,2008(S2):1-8
关键词:可再生能源;空调制冷;背景;应用
1、空调制冷中应用可再生能源的研究背景
当前,为提升建筑内部的空调舒适程度,建筑使用压缩式制冷空调的项目明显增多,这就导致了能源损耗和环境污染等问题。人们在面对能源问题时,要积极建设有效的系统化处理框架,确保能针对具体问题建构具有实效性的管理需求,利用可再生资源进行空调制冷已经成为社会发展的必然趋势。在使用过程中,不仅能保证清洁无污染,也能一定程度上减少氟利昂对大气臭氧层的破坏,确保生存环境的可持续发展。
在制冷空调中,压缩机能耗在整体空调耗能中占有较大比例,因此要想实现空调节能就必须对压缩机节能进行探索分析,而变频技术是实现压缩机节能的有效措施。以往的空调系统中,室内温度及湿度主要通过压缩启停来调节。而在压缩启停过程中,对电的耗能量是极大的,不仅如此,还会加深压缩机中各个部件的磨损程度,进而缩短空调的使用时间及使用寿命。而如果合理的运用变频技术,就可以有效减少耗能量。变频技术主要是利用变频器对压缩机转速进行合理调节,进而改变制冷剂流量,以应对空调在部分负荷下的制冷需求,提高空调在部分负荷下的能效。变频压缩机一般可以实现大功率制冷的目标,进而实现快速制冷制热,使室内达到适宜温度。同时,变频压缩机在低负荷下可以低速运行,进而减少能源消耗。综合来讲,通过变频技术可以在降低能源消耗和满足空调房间室内温度、湿度要求之间达到平衡。通过有关数据显示,变频压缩机的节能程度可达百分之二十。
2、可再生能源在空调制冷中的应用
2.1地道风能源在空调制冷中的应用
20世纪末期,我国开始集中使用地道风能源为空调制冷提供有效能源,能保证系统造价成本降低的同时,提高整体能量供给系统的运行效率。地道风降温过程主要是利用地道对空气进行冷却,保证地面建筑物能在系统运转后实现有效降温。在技术运行框架建立过程中,最重要的步骤就是降温过程以及送风制冷过程,能保证换热过程的有序进行,从而保证房间得到有效的制冷效果。
在地道风供冷系统运行过程中,能随温度的变化产生对应负荷变化,确保温度得到有效控制。多数地区在利用地道风能源进行空调制冷时,主要是借助分布数据对动态热过程进行模拟计算,从而运行有效的处理措施和机制,保证系统能对其进行系统化分析和预测,提高通风系统的实时运行效果,进一步升级管控结构。具体流程如下:建筑数据转化为气象参数和地道参数,然后借助地道送风计算后进一步对室温进行系统化计算和划分,在这个过程中,也要对负荷计算进行集中处理,确保能集中显示有效参数结构。
2.2海洋能在空调制冷中的应用
海洋能包括潮汐能、波浪能、海流能、温差能、盐差能和化学能,不包括海底或海底下储存的煤、石油、天然气等化石能源以及“可燃冰”。海洋能利用的主体是利用海洋能进行发电。海洋是地球气候以及淡水循环的天然调节源,其储量巨大,与大气、陆地间通过水汽等方式不断进行能量以及物质循环,是一个天然储量巨大的低位冷热源,为人类制冷供热提供了优质的条件,海水热泵是一个很好的选择。这种热泵冬天从海水中汲取热量;夏天,则用海水作为冷却水。蒸发器、冷凝器采用钛合金板制作,并采取了抑制海藻生长的技术措施。
2.3太阳能资源在空调制冷中的应用
太阳能是非常重要的清洁能源,也是可再生能源中使用中较为活跃的能源类型,需要相关技术人员提高对项目的管理认知,以保证整体管理操作流程的有序进行,进一步优化制冷项目的整体水平。主要的运行模式中,一方面,太阳能转换为热能,利用热能实现制冷;另一方面,主要是利用太阳能和电能的转化机制,确保电能驱动制冷系统的运行,保证系统的运行效率,但是造价要较第一种方式高许多。
(1)太阳能资源实现吸收式制冷
吸收式制冷系统在实际运行过程中,主要是借助吸收剂吸收来自蒸发器的蒸气,然后吸收剂在发生器中被加热,分离出冷剂蒸气,蒸气在冷凝器中被冷凝成液体,再经节流机构进入蒸发器进行蒸发换热,进而实现整个制冷循环。在太阳能吸收式制冷系统中,利用太阳能集热器吸收太阳辐射,产生热能并传递给传热工质,进而驱动吸收式制冷系统。太阳能集热器是整个制冷系统中的重要部件,其按型式包括平板型、真空管型和聚焦型等。太阳能吸收式制冷系统也是目前应用较多的太阳能空调方式之一。
(2)太阳能资源实现吸附式制冷
太阳能吸附式制冷是利用固体吸附剂(如沸石、活性炭、氯化钙)对制冷剂(如水、甲醇、氨)的吸附和解吸作用实现制冷循环的,这种吸附与解吸的过程引起压力的变化,相当于制冷压缩机的作用,吸附剂的再生可以在65~200℃下进行,这很适合于太阳能的利用。吸附式制冷具有结构简单、运行费用低、无噪音、无环境污染、基本不含动力部件,能有效利用低品味热源等一系列优点。其一,吸附式制冷所使用的制冷剂是对环境相对友好的物质(甲醇,氨,水等)不采用氯氟烃类制冷剂那样会破坏臭氧层的物质,值得开发。其二,吸附式制冷可采用余热驱动,不仅对电力的紧张供应可起到减缓作用,而且能有效利用大量低品位热能。三是,太阳能吸附式制冷具有结构简单,无运动部件,噪声低,寿命长等特点。太阳辐射具有间歇性,因而太阳能吸附制冷系统都是以基本循环工作方式运行制冷的,太阳能吸附式制冷循环描述成四个阶段,即定容加热过程、定压脱附过程、定容冷却过程、定压吸附过程。
2.4地源热泵在空调制冷中的应用
地源热泵在应用过程中,主要是借助地下浅层的地热资源,能有效实现能量的传递和转换,从而实现空调的集中制冷和供热,冷热源包括地下水、江河湖海和土壤源等。在夏季制冷的热量交换中,水体及土壤等是排热的主要场所,系统吸收室内热量,并通过压缩机做功,将热量排放到土壤中。而在冬季制热的热量交换中,从水体或土壤中取得热量,通过热泵循环,将热量排放到空调房间。相对于锅炉制热,地源热泵系统有明显的节能效果。同时,冬季水体或土壤温度要高于环境空气温度,热泵循环的蒸发温度提高,能效比随之提高。因此,地源热泵相对于一般的风冷式热泵具有节能优势。总之,地源热泵系统具有较好的环境和经济效益。
结束语
综上所述,在制冷项目中运行可再生能源是顺应时代的需求,需要相关管理人员建构有效的系统及设备管理措施,确保管控层级和管理结构符合实际需求。建构完整的项目管理机制,有利于使空调制冷设备在高效率下运行,提高设备使用寿命。在空调制冷系统中使用可再生能源有助于缓解能源危机,实现可持续发展的战略目标。本文对可再生能源在空调制冷中的应用,进行了简要探究,供同行在相关实践问题上提供些许参考与借鉴。
参考文献:
[1]金婷婷.可再生能源建筑应用技术集成系统的研究[D].安徽理工大学,2015.
[2]蒋惠民.空调制冷中可再生能源的应用[J].中国科技信息,2005(05):70-71.
[3]周兴法,谢应明,谢振兴.太阳能单效溴化锂吸收式制冷空调技术研究现状[J].流体机械,2014(7):58-64
[4]代彦军,王如竹.太阳能空调制冷技术最新研究进展[J].化工学报,2008(S2):1-8