高效节能环保型空调研究论文

摘要：本文从推广节能环保型空调出发，简要论述了在其设计、生产、选型、安装、控制、维护六个环节中应采取的方法和必须注意的事项。

关键词：节能环保臭氧层温室效应新冷媒

0前言

改革开放二十多年以来，我国的人均寿命显著增长。这一令人瞩目的事实，除了归功于新的政治环境和经济环境以外，人们日常生活、工作环境的改善也是不容忽视的重要因素，空调设备正是营造这种使人益寿延年的环境条件的功臣。

然而，科技往往是把双刃剑。空调设备既是耗能大户，又在创造局部舒适环境的同时，给整个地球的大环境带来负面影响——破坏臭氧层；加剧全球温室效应。难怪欧洲的“绿色和平”人士不愿使用空调设备，以致2004年夏天，发达的工业国里，竟然有人被酷暑“热毙”。因此，空调设备必须朝节能和环保两个方向发展，做到亲和自然，才能广泛而长久地为人类效劳。本文就普遍推广高效节能环保型空调设备的相关问题进行以下论述。

空调设备的节能性和环保性密切相关，两者相辅相成。一般来说节能型空调总是环保型的，环保型空调也多半是节能型的，至少在整体上与节能型是相协调的。所以，两者可以相提并论，取长补短。

1注重使用过程中节能性的空调设备设计理念

设计空调设备时不能单纯考虑制造费用，还须重视运转费用。在包含制作费用在内的整个使用寿命周期的总经费（寿命周成本）里，运转费用占55％以上，所以设备的节能在降低寿命周期成本上起到很大作用。设计节能型空调时为了尽量提高COP（＝冷冻能力/消耗电力）的值，应采用直流变频控制器、磁阻式涡旋压缩机（因其电机铁芯配置了磁力比普通铁氧体磁铁强10倍的钕磁铁，并通过特殊设计产生了附加的磁阻转矩，使效率提高20％以上）、红外线传感器之类的高技术配套产品，由此制成的变频空调机可比定频空调机节能45％左右，虽然需要较高的初始费用，但据计算，该差额只需1.5～2年即可偿还。

2制造全过程中切实关怀环境的生产经营理念

节能环保型空调设备应采用臭氧层破坏系数为“0”的HFC新冷媒，进行环境亲和型设计（Environment-friendlyDesign）。同时，必须确保文明生产，做到“零废弃物排放”。生产工厂本身取得ISO14001认证自不待言，还应实行“绿色采购”，为了确保所采用的原料、器材、部件都达到环保要求，各相关厂商也都应取得ISO14001认证。

3最佳空调方式和最合适送风位置及能源的选定理念

空调方式对于空调设备的节能性至关重要，必须针对不同的场合和不同的空调要求，制订切实可行且恰如其分的空调方案。

3.1纠正中央空调方式的缺点

①仅在必要的时间里对必要的空间进行空调（消除空耗）②削减输送热源的动力（采用中央空调时，输送动力的机构比例很高）③实施独立的温度控制（防止过冷、过热）。

3.2以局部空调取代完全空调

在操作场所（如车间、试验室等），温度对操作的安全和精度有很大影响，据统计，在17℃～23℃的稳定环境里所产生的工伤事故和作业失误指数最低。因此，这些场所应采取有效的定点空调（局部制冷或制热），并尽量将送风管延伸到靠近人体的地方，这与空调效果密切相关，也是空调节能的关键所在。据某一实例测定：距离送风口1.0m处风速为2.7m/s，体感温度为25.5℃，而在距离送风口2.0m处风速就降为1.4m/s，体感温度则上升为29℃。

3.3配备与空调效果相协调的通风装置

如果空调与通风互相协调，就不会因空调后的室温受到影响而浪费能源。以高温车间为例，为了减轻制冷负荷，整体通风与局部通风并用，而对操作者则提供定点空调。通风方式应以有效的局部通风（排气）将整体的通风次数n（n＝每小时通风量（m3）/室内容积（m3））降到最低，减少室内的热损失。

在必须大量通风的场合应引入新风。对于机器发热量很大的地方，可采用全新风方式，即对新风加以空调后引入。对于只需通常排热·通风的地方，可采用回风＋新风的混合方法，即在循环空气与新风混合后进行空调的方式。

3.4采用特殊的配置和工艺

用于医院、疗养所等地方的洁净空调和空气清洁器等设备需要获得空气高度净化的效果，应采用高效除菌滤网和光催化（材料成分为氧化钛）除臭滤网，这些过滤网除了集尘功能以外还有显著的除臭、抗菌功效，并具备抑制飘浮菌和病毒的作用。

3.5因地制宜地选择空调能源

毫无疑问，电力是最常用的空调能源，电动方式的一次能耗量较小，其CO2的排放量也较小。但在燃气（天然气或煤气）或燃油（石油等）供应充足而电力相对缺乏的地区可使用以吸收式制冷机为代表的热源设备。在夜间电费便宜的地区可考虑发展冰蓄热式空调机。另外，太阳能空调机可说是最理想的节能环保型空调设备，应该大有发展前途。

4安装操作技术、附配件及器材质量绝对可靠的施工理念

安装之前应由SE（销售工程师）进行施工设计，通过负荷计算确保设备的功率与所需的空调区域相匹配，确定最佳的设备安装位置。操作必须由合格的专业人员实施，并且只能使用设备附带的配件，现场外配的铜管、电线、悬吊支架、螺栓等器材必须严格符合厂商规定的技术要求。

5空调设备控制系统IT化的管理理念

要使空调设备的舒适性和节能性两全其美，其管理系统的IT化是关键所在，所以应选用下列控制装置。

5.1智能管理器（i-Manager，具有大规模、高等级的监控功能）

智能管理器是适应于独立空调（大楼用多联机）主体设备管理的集中监视装置，能通过专用通信线路直接联系空调设备，构成价格性能比很高的系统，可100％地利用设备信息。

5.1.1节能功能之一

在用电高峰阶段将要超过目标电力时，可通过空调系统设定温度的换档和使室内机停止的控制方法，尽量在不影响舒适性的前提下把用电量掌握在目标电力以内。

5.1.2节能功能之二

在维持舒适度的同时，若想进一步降低电力消费，可分别使用下列两种运转模式：（1）使任何一台室内机经过一定间隔的时间停止，或同时使多台机交替运转。（2）对室外机进行容量限制。

5.1.3异常管理

异常发生时，内容显示于“异常记录时间显示区”，同时根据系统设定内容触发报警蜂鸣器，告知异常。并且，把过去500,000件异常状态变化资料作为档案保存在硬盘中。

5.1.4用电量的按比例分配

借助于“由室内机运转状态得出的空调容量”可算出各室内机单位的使用电力，即使在同一运转时间里，也能通过空调负荷找出差异，从而更公平地按比例分配电费。

5.1.5利用局域网进行远程监视

通过在远离某大楼的集中管理室和该大楼之间设立专用的局域网，就能实现远程管理，另外，对于将来增加设施（建筑物等）时也能容易地相应增设空调机和扩展局域网。

5.2空调专用网络（AIRNET）＋智能管理器

通过智能管理器向用户提供自由的空调控制，同时还通过空调专用网络来约束未知故障的运转。以信息处理·通信技术时刻监控空调机的运行状态，借助“在线诊断系统”对故障防患于未然，由此可以节能并提高机器的使用寿命。而且，万一发生故障，可能在用户尚未发现之前，维修工程师已先行发出通知，随即到达现场排除障碍。

5.3智能触摸式控制器

为不具备专用管理室或不想聘用专职人员时的理想选择。

5.3.1使空调系统简便地获得高功能

通过编程以年为单位设定每日的运转停止和所需温度。大幅度地减少管理的时间和人力。并且，操作简便，无须专业人员，任何人都能管理。

5.3.2根据空调的使用状况按比例分配用电量

通过追加相应的软件，可提供便于电费管理的按比例配电信息。

5.3.3进行高效节能的空调管理

因常时监视各房间的温度，并在进行适当温度管理的基础上配备了设定温度范围的控制功能，所以可形成高度节能的空调运转。另外，由于避免了由事先编程所造成的无用运转，也能节约可观的经费。

6多方位无微不至的维护管理理念

为了减少故障、保持设备的性能以达到长期实行经济的运转并延长使用寿命必须进行维护保养。为了对灾害防患于未然应进行安全检查。

6.1预防保全（PreventiveMaintenance：PM）

所谓预防保全，就是预先消除运转中的征候，亦即在故障、异常现象发生之前采取对策。据统计，与事后保全相比，实行预防保全的空调设备及主要部件的平均寿命约可提高3.3～8.8年，并可有效地减少管理费用。

6.2日常检查

每天掌握空调设备起动时、运转中、停止时的状况，并在运转日记上记录各种显示数据（如送风、吸风温度，冷凝、蒸发压力，电流、电压等）和异常现象（如漏水、异常振动、异常音等）。

6.3定期检修

维护检修的期限和内容因空调设备的环境条件和重要程度等情况而异。一般来说，以每年分别于制冷运转前、制冷运转中、制热运转前、制热运转中实行4次为准。另外，还可采取目测检查法估计各种运转数据（如冷凝器、冷却器的污染程度，滤网有无堵塞、腐蚀？冷媒有无泄漏？轴承、V形皮带有无异常等）。

6.4远程（管理中心）检测

采用相关的信息设备，收集、输送、保存大量数据，通过对设备运转状态作365天、24小时的监视和独立的联机诊断，有效地防止故障。自动检测空气滤网、热交换器的污染状况，确保长期的高效运转。通过分析、综合丰富的数据，从而作出改善设备的提案。异常发生时立即自动地通报管理中心，迅速对应。

通常，若将机器检测与人工定期检测（目测为主）相结合，就能更放心地使用并降低产品的运转费用。

6.5顺应空调设备的更新

由于节能技术和人们对地球环境保护的要求都在不断提高，节能环保型空调也在朝高精尖的方向更新，所以空调机的维护也应按照其更新的动向来开展。

6.6提高冷媒的市场回收率

节能环保型空调的售后服务是很重要的一环，必须提高冷媒的市场回收率（应≥70％）。虽然HFC（新冷媒）的臭氧层破坏系数为“0”，但其温暖化系数（引起地球的温室效应）还是比较高，所以必须同样禁止向大气排放，应承担回收利用以及分解处理的义务。

6.7废弃空调设备的回收利用

对于报废的空调设备必须彻底回收处理残余的冷媒，并有效利用其中的有价物，最终无利用价值的部分也要妥善处理，决不能因此而污染环境。

综上所述，节能环保型空调从设计到废弃应始终贯彻“节能”和“环保”的方针。如今，人们既要创造四季如春的生活条件，又要保护赖以生存的地球环境，还要为子孙后代节约使用有限的能源，因此节能环保型空调必将取代所有普通空调。随着科学的昌明和技术的进步，空调设备也在日新月异地发展变化。然而“万变不离其宗”，只有继续向“节能”和“环保”的高度攀登，才是唯一的通途。

参考文献

1．｢工場エコテック技術レポート｣(ダイキン工業株式会社)

2．｢安全管理者のための十五章｣[日]青島賢司

3．｢空調装置の故障と装置の信頼度特性｣(日本空調衛生設備士協会発行)

4．｢保守技術管理者より見た長寿命管理について｣(日本空調技術出版社発行)

5．｢建築設備更新マニュアル｣(日本空調衛生設備協会発行)