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浅析空调制冷系统的节能措施

  随着我国空调行业不断发展，空调系统在机关、企业、家庭和国民经济的各个部门，已经得到广泛应用。空调节能，不仅关系到我们每一个公民日常生活，而且关系到环境保护和国民经济的可继续性发展。本文主要概述了空调制冷系统制冷及功耗的影响因素，还探讨了制冷系统管理运行中的节能措施。
    当今，国家经济不断发展，空调给越来越多的家庭带来了舒适生活环境的同时，也越来越多地消耗了能源和资源。节能、安全、环保，是永恒的发展趋势。
    空调制冷系统概述
    空调制冷系统，主要由冷凝器，压缩机、节流和蒸发器四部分组成，具体工作过程是：低温低压制冷剂蒸汽被压缩机吸入，压缩成高温高压蒸汽后，送往冷凝器；在冷凝器中，制冷剂蒸汽放出热量，由高温高压蒸汽冷凝成高温高压液体；冷凝的高温高压制冷剂液体通过节流元件后，变成低温制冷剂液体，在蒸发器中汲取热量，变成低温低压制冷剂蒸汽。
    在空调系统制冷循环过程中，压缩机是输送和压缩制冷剂的心脏；节流器件的作用是节流降压；制冷剂是媒介，主是传输热量；而蒸发器和冷凝器主要承当热量交换的作用。
    空调制冷系统的节能措施，在制定上，需从两个方面入手，一是降低单位制冷量功耗，一是提升单位功耗制冷量；在使用中，要强化日常维护保养和监控，降低不必要的能耗，使空调系统运行在经济、高效的工作状态。
    空调制冷系统的节能措施

    冷凝器内制冷剂蒸汽，在一定压力下会凝结成液体，这个压力就是冷凝压力，一般用该压力对应的冷凝温度来表示。 
    冷凝压力的凹凸，主要取决于冷却介质的温度及流量，冷凝面积及冷凝器的形式等。降低冷凝压力，可以减少压缩机的功率消耗，从而提升制冷系数，提升运行的经济性。
    冷凝压力过高，不仅会使空调系统制冷量下降，功率消耗增加，而且会使压缩机的排气温度升高，造成润滑油温度升高，粘度降低，影响润滑效果，甚至结碳，导致气阀密封性能下降，减少到压缩机运行的使用寿命。
    相关数据显示，其压力每升高1kg/cm2,就要多耗电6%到8%。
    确定空调系统的冷凝压力时，应综合合计到与冷却介质的传热温差、制冷剂冷凝压力、冷凝器工作压力、冬季采暖要求等，过低的冷凝压力将会影响到制冷剂的循环量，反而使制冷量下降。

    蒸发温度是蒸发器内的制冷剂在一定压力下沸腾汽化时的温度。
    蒸发温度的凹凸，主要取决于介质的温度及流量、蒸发器的迎风面积面积、蒸发器大小等条件。
    理论和施行证实，在空调系统其他条件不变的状况下，蒸发温度提升后，冷凝和蒸发压力差减小，压缩机排气温度降低、耗功减少，可以提升制冷系数；而且提升蒸发温度后，还可以增加单位时间制冷剂循环量，从而增加制冷量。

    饱和蒸汽过热度，是指制冷剂蒸气高于同一压力下的制冷剂饱和蒸气的温度的差值。

  制冷剂在蒸发器吸热蒸发时，如果过热度的偏小，制冷剂蒸发不完全，夹杂的制冷剂液滴，会造成压缩机液击，从而影响压缩机使用寿命；过热度过大，由于压缩机排气量限制，会影响制冷剂的循环量，造成制冷量下降。
    制冷剂过热度一般控制在5~8℃之间为宜，如果超出或者低于这个温度范围就需要进行调整。

    制冷剂液体温度低于同一压力下的饱和液体的温度叫做过冷，其差值叫做过冷度〞。在蒸汽压缩制冷循环中，采纳过冷度制冷循环，不仅可以改善膨胀阀的运行环境，而且还能增加单位制冷量和性能系数。过冷循环在压焓图上的表示如下列图1所示，1-2-3-4为常规循环，1-2-3’-4’为过冷循环。
    理论计算说明，过冷度每增加1℃，所引起的单位制冷量的平均增加率约1%〔过冷度范围1℃～50℃〕，但随着过冷度加大，单位制冷量增加量稍有减少。
    3.2空调系统日常使用、保养的节能方法

    空调冷凝器多采纳的是风冷式的冷凝器，采纳翅片增加传热面积，强制空气加速流动，达到传热的效果。如果空调长期使用并且不定期清理，冷凝器翅片表面就会粘黏一些飞絮、尘土、小飞虫等，增大风阻和传热热阻，造成冷凝器的冷凝效果下降，冷凝压力升高。
    相关数据显示，其压力每升高1kg/cm2,就要多耗电6%到8%。
    清理时机：夏季制冷开始及结束；冬季采暖开始及结束。

    一些厂家在生产空调时，为了节约成本，配置的冷凝器，仅仅可以满足标准实验室工况对制冷量、消耗功率的测试要求。当环境温度超过35℃或冷凝器散热不良时，空调系统的冷凝温度就会升高，造成制冷量减少，压缩机功耗增加，大大降低空调的制冷的效率。
    因此，要监控夏天空调系统的冷凝温度，如果发现在夏天制冷空调冷凝温度异常，总是频繁的报警且多次冲洗外机无果后，就需要改换冷凝器来解决。

    修理空调时，制冷剂充装不宜过多。过量的制冷剂会占用冷凝器内部空间，使冷凝的效果变差，导致冷凝器内的压力变大，空调冷凝温度升高，造成制冷量下降，压缩机功耗增加，所以不是制冷剂加的越多越好。

    空调制冷系统内部是需要真空的，如果在加入制冷剂时真空度不够，或者混入空气，空调系统启动后，会造成压缩机的排气压力升高，功耗增加，冷凝温度和压力也升高，制冷系统的制冷量减少。
维持优良的真空度，可以是空调系统经济高效的运行。

    房间的舒适度与空气的温度、风速、湿度和洁净度有关。研究说明，房间环境温度多降低1度，在空调制冷量不变的条件状况下，耗电增加约4%。适当提升房间空调设定温度，节能效果显著。
    本文简单的阐述了空调制定参数和日常使用保养的节能方法和措施。经济高效运行的空调系统，不仅能够使空调性能系数提升10%到20%左右，而且还能降低故障率，延长空调系统使用寿命。总之，强化空调的维护，加快空调节能产品的研发，仍具有重要意义。