Ener gy Conser vat i on Technol ogy節(jié)能技術(shù)空調(diào)器的節(jié)能技術(shù)王豐美,盛頌恩,蔣寧(浙江工業(yè)大學,浙江杭州310023)摘要:本文分析了我國空調(diào)器能耗的現(xiàn)狀,概述了目前國內(nèi)空調(diào)器的主要節(jié)能技術(shù),并介紹了幾大廠家的節(jié)能技術(shù)以及局限性,提出了今后的研究方向關(guān)鍵詞:空調(diào)器;能耗;節(jié)能技術(shù);性價比中圖分類號:TB65文獻標識碼:A文章編號:1003-2355(2006)09-0041-04Abstract: The paper anal yzes the st at us of ener gy consupt i on of ai r-condi ti oner i n Chi na, and sunmari zes the naj or ener gy savi ng t echnol ogi es of donesti c air-condi ti oner. It al so i nt roduces the ener gy savi ngtechnol ogy andt he l i mt at i ons of sone nanuf act urers, and then t bri ngs forward the study trend i nthe fut ureKey wor ds: ai r-condi ti oner; ener gy consunpt i on; ener gy savi ng technol ogy: cost perfor ance1空調(diào)器能耗現(xiàn)狀以及目前空調(diào)器在國內(nèi)建筑物成裝機量約3000萬kW2002年面臨形勢中的普及率不斷提高,中國已成占全國發(fā)電裝機容量的8.4%1.1我國目前的能耗現(xiàn)狀為繼美國、日本之后世界第三大和2003年國家批準開工的大中建筑行業(yè)的迅猛發(fā)展帶來空調(diào)市場,占全世界空調(diào)市場利型電廠項目的3300萬kW相等了新的能耗問題。目前,中國的用率的12%這主要得益于房地由于空調(diào)具有使用時間集中,季能耗主要有三大部分組成:一是產(chǎn)市場的蓬勃發(fā)展和人民生活節(jié)性負荷大的特點,還加重了峰工業(yè)用能,主要是指在治金、建水平的迅速提高,尤其是近10谷電量差距的矛盾,電網(wǎng)負荷率材、化工、石化、煤炭、有色等年內(nèi)我國空調(diào)的社會生產(chǎn)量增下降,造成電力設(shè)施的資源浪六大領(lǐng)域的能源消耗。二是交通加20%,大大高于GDP增長速費。近幾年新建的電廠,電網(wǎng)僅用能,主要取決于飛機、輪船、汽度。中國城市中家用空調(diào)器的普為滿足電力空調(diào)全年1~3個月車等公共交通用能。三是建筑用及率1997年每百戶家庭擁有空的運轉(zhuǎn),直接導(dǎo)致電力設(shè)備年負能,主要是建筑直接用能和建筑調(diào)的臺數(shù),北京為35,上海為荷利用小時數(shù)的下降,目前全國相關(guān)用能,占整個社會用能的49.8,廣州為54.9,到2001年上有2000多萬kW的電力設(shè)備和電50%左右。在目前現(xiàn)有的城鄉(xiāng)建面三個城市的家庭空調(diào)普及率網(wǎng)專為空調(diào)服務(wù),而其利用率只筑中,有95%仍屬于高能耗的建北京為897,上海100.40,廣有10%相當于國家投入的2000筑,單位建筑面積采暖能耗為發(fā)州為107.91,也就是說,在南方億巨資卻有90%時間閑置。達國家新建建筑的3倍以上!全的大城市房間空調(diào)的普及率基隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生國空調(diào)高峰負荷已達到4500萬本達到100%相比大城市家用活水平的提高,空調(diào)用電量會kWh,按照目前建筑能耗水平發(fā)空調(diào)器的發(fā)展,中小城市以及農(nóng)比較高的速度增長,空調(diào)用電負展,到2020年,建筑能耗將達到村的發(fā)展相對滯后,但發(fā)展空間荷占全國電力負荷的比重更大10.89億tce,超過2000年的3廣闊,很可能在很短時間里達到空調(diào)用電會直接影響國家能源倍,能耗問題相當嚴重,情況十或接近大城市普及率。安全戰(zhàn)略和國民經(jīng)濟的可持續(xù)分緊迫。1.3空調(diào)器的能耗發(fā)展?？照{(diào)節(jié)能是一件刻不容緩1.2空調(diào)器普及率和應(yīng)用目前我國每年家用空調(diào)形的事。收稿日期:2006-08-01作者簡介:王豐美(1981-),女,浙江工業(yè)大學在讀碩士生,專業(yè)為化工過程機械中國煤化工CNMHGvol.28№.9sep.2006第28卷第9期2006年9月節(jié)能技術(shù) Ener gy Conser vat i on Technol ogy空調(diào)器標準的實施質(zhì)量、技術(shù)水平和運行效率無疑而提高系統(tǒng)的性能。我國自2001年4月1日起就實是影響能效比的關(guān)鍵因素。通過家用空調(diào)器常用的制冷劑施了房間空調(diào)器標準GB12021.3-采用高效節(jié)能型壓縮機,可有效是R-22,但R-22對大氣臭氧2000《房間空氣調(diào)節(jié)器電耗限定地提高空調(diào)器的能效比,從而層有一定的破壞作用,目前主值及測試方法》,該標準強制性實現(xiàn)節(jié)電,如旋轉(zhuǎn)式壓縮機比往要的替代制冷劑有R407C和規(guī)定了最低能效值指標和節(jié)能復(fù)式壓縮節(jié)電10%以上,渦旋R410A日本、美國、西歐等評價指標。2005年3月1日又頒式壓縮機比往復(fù)式壓縮機節(jié)電些國家率先推出了使用新工質(zhì)布了新的GB12021.32004《房20%以上。日本空調(diào)裝置公司R407C和R410A的空調(diào)器,其間空氣調(diào)節(jié)器能效限定值及能研制的Rz型空調(diào)器就是通過采性能較為理想。上述提到的日本效等級》,根據(jù)修訂后的房間空調(diào)用渦旋式壓縮機,很大幅度地提空調(diào)裝置公司研制的Rz型空調(diào)器能效標準,我國房間空調(diào)器的高了運行效率。從降低熱流體損器就采用了R407C制冷劑。另能效等級分為五級,依次為34失方面來看,力求使渦桿各部的外,環(huán)保制冷劑R411B、R411C(一級)、3.2、3.0、2.8、2.6,間隙最佳化,同時改進渦桿的支這兩種非共沸的多成分制冷劑企業(yè)可根據(jù)所生產(chǎn)空調(diào)的能效承機構(gòu);采用降低渦桿滑動部分「經(jīng)英國、加拿大、中國等國權(quán)威比自愿貼上相應(yīng)的能效標識。修的摩擦,來減少機械損失。另機構(gòu)測試表明,其節(jié)能率為15%訂后的限定值為2.6較2000版外,在壓縮機用的直流電機上25%R411B、R411C潛熱標準提高了0.3。也就是說,標為了提高磁鐵的吸力,采用了性大,相同單位的制冷劑,R411C準實施后,能效比在2.6以下的能更好的釹系磁鐵比R22能夠有40%的蓄熱能力房間空調(diào)器不得進入市場。另換熱器(冷凝器與蒸發(fā)器)由于新型制冷劑的單位容積制外,國家初步制訂了2009年的是空調(diào)設(shè)備的核心部件,其散熱冷量大,相對減少了壓縮機的結(jié)個能效標準,將能效值的準入板一般由銅、鋅及鋁翅片構(gòu)成。構(gòu)尺寸。絕熱指數(shù)小降低壓縮機門檻提升到了3.2,相當于現(xiàn)在通過增加換熱器的換熱面積,改排氣溫度,減少了壓縮機功耗,的二級能效指數(shù)。顯然,我國的變鋁翅片的表面性能都可起到提高了壓縮機的安全性和使用空調(diào)能效要達到那個標準還有節(jié)能作用。增加換熱器的換熱面壽命,從而減少了壓縮機的消耗定的距離,僅靠常規(guī)或現(xiàn)有的積,目前一般采用:(1)減小翅功率。循環(huán)的熱力完善度增大節(jié)能手段來實現(xiàn)將很困難,有相片間距和改善翅片結(jié)構(gòu)。早期的也減少了耗能。當?shù)募夹g(shù)難度,要實現(xiàn)這一目標空調(diào)蒸發(fā)器所用的是平片,之后2.2改善空調(diào)器的設(shè)計,意味著我們要積極研究和開發(fā)又發(fā)展成波紋片,傳熱量較平片優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)及系統(tǒng)參數(shù),使空新的節(jié)能技術(shù)。提高20%后又采用窗口片,并調(diào)器獲得最佳的效率以實現(xiàn)節(jié)2空調(diào)器的主要節(jié)能技配合內(nèi)螺紋銅管,傳熱量達到平能的目的。如制冷系統(tǒng)分流設(shè)計,術(shù)片的2倍。(2)制冷劑側(cè)傳熱管風道的優(yōu)化等為了緩和電力緊張問題,的蒸發(fā)和冷凝的傳熱強化。20從提高制冷量的角度出發(fā),很多專業(yè)人士和科研人員努力世紀80年代以前,換熱器所用為了充分利用蒸發(fā)器面積,管路尋找和推廣新的節(jié)能技術(shù),目前銅管為光管,之后采用內(nèi)螺紋U可以考慮設(shè)計成分2路或者多空調(diào)器的節(jié)能技術(shù)主要有以下型管。目前國外有些空調(diào)產(chǎn)品采路走,因為制冷劑走單路時壓力三種用銅管組合在換熱器上強化傳損失很大,同時制冷劑走單路壓2.1節(jié)能元件與節(jié)能技術(shù)熱,來提高換熱效率。改變鋁翅縮機的回油也不良。從降低功率的應(yīng)用,如采用高效壓縮機,采片的表面性能可以通過親水性的角度出發(fā),冷凝器的管路設(shè)計用強化傳熱技術(shù)如親水膜鋁箔、涂膜處理,即經(jīng)過處理使基材表可以考慮將冷媒進口分成2路帶內(nèi)螺紋的銅管、采用新型制冷面親水,當表面出現(xiàn)水滴時,水或3路,以免壓降太大,盡量保劑等滴會自行鋪展形成水膜流掉,可證各路換熱均勻壓縮機可謂是空調(diào)器的心以有效地消除“水橋”現(xiàn)象,防風量的大小對提高空調(diào)器臟,它的功率消耗約占總功率消止堵塞風道,可以減小空氣流動的性能有著很重要的意義。在室耗的90%以上,所以壓縮機的阻力,增加風量,強化傳熱,從「Ⅵ凵中國煤化工的情況下CNMHG:864第28第9期200年9月Vol. 28 Nb. 9 Sep. 2006Ener gy Conser vat i on Technol ogy節(jié)能技術(shù)通過提高風扇電機的轉(zhuǎn)速而提術(shù)。由于變頻技術(shù)通過改變頻率公司憑著對市場需求的高室內(nèi)外風量,會導(dǎo)致兩種結(jié)來調(diào)整壓縮機功率,因此變頻空精確把握與領(lǐng)先的技術(shù)實力,于果:(1)增大換熱系數(shù),從而提調(diào)一方面降低了開關(guān)損耗,另-2005年推出了高效氧吧系列健高制冷量;(2)同時也使風扇電方面是低頻運轉(zhuǎn)時的效率極高。康節(jié)能空調(diào)。這款產(chǎn)品主要采用機的功率增大。當風量較小時,實驗證明:不管壓縮式定速空調(diào)世界最先進的數(shù)字直流變頻技風量增大的比率較大,功率增加系統(tǒng)幾次提效,增加變頻技術(shù)都術(shù)(DDC技術(shù)),實現(xiàn)空調(diào)無級調(diào)的相對較小,能效比則隨風量的可再實現(xiàn)節(jié)能超過30%以上,速,同時在壓縮機優(yōu)化、電控驅(qū)增大而增長,但當風量增到一定因此,變頻成為最優(yōu)異的節(jié)能技動、系統(tǒng)控制三大方面首次利用程度時,風量增大的比率較小,術(shù)方案,是實現(xiàn)空調(diào)節(jié)能最佳技世界領(lǐng)先的創(chuàng)新技術(shù),能效比大冷量提高不明顯,而風機功率仍術(shù)途徑。大高于目前國內(nèi)同類產(chǎn)品水平增加,最終使能效比不增反降。變頻空調(diào)相對于定頻空調(diào),比一般變頻空調(diào)省電60%以上所以并非風量愈大愈有效,而是在節(jié)能方面主要有以下特點B公司在2005年的市場推存在一個最佳值,同時風量的增啟動性能好普通定頻式空廣中還是按照既定的變頻節(jié)能大還要考慮噪音方面的問題。合調(diào)器壓縮機為定頻啟動,啟動瞬高端策略,表示將一直主推變頻理設(shè)計風扇電機的轉(zhuǎn)速,可以提間電流可達正常運行電流的3~節(jié)能空調(diào),定速方面只有極少量作高空調(diào)器的能效比。5倍左右,對電網(wǎng)沖擊大,消耗為輔助補充。其推出的變頻H系配管對節(jié)能效果也存在著電能大,空調(diào)器的電氣元件也均列空調(diào)采用全進口松下e渦旋變定的影響,配管內(nèi)徑的選用影需要按此電流設(shè)計,造成很大的頻壓縮機,工作頻率和轉(zhuǎn)速可調(diào)響著系統(tǒng)的流量大小?；貧夤軐速M;變頻空調(diào)器采用軟啟動,同時采用世界領(lǐng)先的直流變頻技壓縮機效率和整機制冷量有影在低頻范圍內(nèi)低速啟動,啟動電術(shù),使空調(diào)在工作中處于長期穩(wěn)響,排氣管對壓縮機輸入功率有流小,對電網(wǎng)沖擊小,同時可以定的低頻運轉(zhuǎn),能效比達到5.0。影響,內(nèi)外機連接管對空調(diào)器制有效地節(jié)約電能,在設(shè)計上也可C公司在空調(diào)正式實施能冷量有一定的影響,合理選擇回以節(jié)省材料費用。效標識制度的前一天,就在京宣氣管、排氣管、內(nèi)外機連接管的自動低頻維持普通定頻式布,從即日起停產(chǎn)所有能效比低管徑,可以減小管程中的阻力損空調(diào)器壓縮機轉(zhuǎn)速固定,靠壓縮于2.6的空調(diào),全力主推能效比失和壓力降,從而提高整機系統(tǒng)機的開機、停機來保持室內(nèi)溫度4.0以上的雙高效空調(diào)產(chǎn)品,同的效率。的穩(wěn)定效果;變頻式空調(diào)器是通時推出了雙效王,其獨有兩項國2.3運行中的節(jié)能控制過采用低頻率運轉(zhuǎn)來保持室內(nèi)際高效專利技術(shù)及整合而成的它包含兩方面的內(nèi)容:一方的溫度穩(wěn)定,避免了壓縮機的頻3U高效優(yōu)化技術(shù),超靜音設(shè)計面,消費者使用空調(diào)器時所處的繁啟動,此時雖然制冷劑的循環(huán)備有兒茶素三合一過濾網(wǎng),三維運行工況絕大多數(shù)情況下不在減少,但室內(nèi)外換熱面積并未改流線設(shè)計,能效比達到4.4,在定空調(diào)器的設(shè)計工況下,這就要求變,使空調(diào)器始終工作在高效的速空調(diào)中可謂首屈一指?？照{(diào)器在較寬的工況范圍內(nèi)都狀態(tài)下,能效比大大改善,節(jié)電D公司在全國上下普遍推具有較高的效率。遺憾的是目前效果非常明顯,同時因為壓縮機廣節(jié)能的潮流下,推出了系列采用單點測試,評價空調(diào)器性能不再頻繁啟動,也延長了壓縮機高能效空調(diào),此公司的空調(diào)器最的方法對此沒有任何制約,處于的使用壽命大的特點就是強勁制冷熱。冷得失控狀態(tài)。另一方面,設(shè)備的出國內(nèi)幾大廠家的高能快、熱得快,“強勁”功能為D公力與負載相適應(yīng)是節(jié)能的常識,效空調(diào)器所采用的節(jié)能技術(shù)司空調(diào)特有的,充分滿足了顧客適用于任何設(shè)備與用能產(chǎn)品。對以及局限性剛開機時對快速制冷、制熱的需于家用空調(diào)器來講,則是力求使面對嚴峻的用電形勢,國家求。該系列集高效節(jié)能技術(shù)、全空調(diào)器的制冷能力與用戶的熱開始強制性推廣節(jié)能空調(diào),再加健康技術(shù)、環(huán)保技術(shù)于一體,整負荷相協(xié)調(diào),即所謂變?nèi)萘空{(diào)上現(xiàn)在消費者對家用空調(diào)消費機能效比3.4,省電高達30%以節(jié)。目前有變頻和變?nèi)輧煞N方的日趨理性,國內(nèi)幾大空調(diào)巨頭上,主要采用了日本松下、東芝式,世界上廣泛使用的是變頻技也開始主推高能效節(jié)能型空調(diào)中國煤化工音、更高效CNMHGvol.28№.9sep.2006第28卷第9期2006年9月崗郎節(jié)能技術(shù) Ener gy Conser vat i on Technol ogy采用了高效內(nèi)外風扇電機、熱交級的空調(diào)產(chǎn)品要提升到能效等級元器件,通過合理的系統(tǒng)優(yōu)化,換系統(tǒng),實現(xiàn)室內(nèi)室外雙靜音。1級,需要增加成本300500元,使空調(diào)器達到同等的能效比。E公司在國家沒有進行強反映到市場上的價格大約是700參考文獻制性要求之前其節(jié)能指標就已元左右。這樣一來,節(jié)能空調(diào)就會[空調(diào)發(fā)展的永恒主題一能耗與節(jié)能經(jīng)達到甚至高于國家標準,其推在價格上處于劣勢,盡管它在省EB/oL].慧聰網(wǎng)行業(yè)研究頻道出的定頻空調(diào)“節(jié)能王子”,其電方面有一定的優(yōu)勢,但相對較2006-01-20.能效比高達395,遠遠超過了大的價格落差致使消費者望而(2徐偉空調(diào)能耗及節(jié)能1(21中國建國家標準。節(jié)能王子運用各種高卻步,對于廠家來說,極有可能筑科學研究院空氣調(diào)節(jié)研究所科技技術(shù),對風道系統(tǒng)及制冷流是開發(fā)生產(chǎn)的高效空調(diào)越多,其2005程系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計,制熱時能在市場中的地位就會越來越處(312021.3204房間空氣調(diào)節(jié)器效比高達4.26,制冷時能效比于劣勢。能效限定值及能效等級[S]高達3.95((2451)Z)。它采用4展望[4劉衛(wèi)華,郭憲民,黃虎,制冷空調(diào)多折式高效換熱器、優(yōu)質(zhì)的銅管隨著社會和經(jīng)濟的發(fā)展,空新技術(shù)及進展[M.北京:機械工及鋁箔,與普通空調(diào)相比加大了調(diào)和人們的工作與生活更加密切業(yè)出版社,2004熱接觸面積及換熱效率,大幅度相關(guān),隨之而來的空調(diào)能耗也越(宋避重節(jié)能、低噪、高效變頻空提高了空調(diào)的制冷(熱)效果,來越高,空調(diào)用電負荷也越來越科技,2004,Z使室內(nèi)溫濕度更快地達到人們大,我們只有采取有效的節(jié)能技8周彬房間空調(diào)器高效節(jié)能技術(shù)分析需要的理想效果術(shù)才能解決用電緊張問題,但我[J].制冷與空調(diào),2003,3(4):4446.表1為上述幾大廠家典型節(jié)們在研究空調(diào)器的節(jié)能技術(shù)或措[7李山平文超,馬貞俊,空調(diào)能產(chǎn)品的一個基本情況,從表格施時,不能一味的追求提高空調(diào)器用換熱器的表面處理一親水膜處中,我們可以看出,這幾個廠家都的能效比,而忽視成本。如上所理[].流體機械,2003,31:261通過采取節(jié)能技術(shù)達到或超過了述的節(jié)能技術(shù),它們的能效比相圖盧潔,李宇,劉勇,陳林,張華俊,家國家要求的能效標準,從技術(shù)角當高,但這也導(dǎo)致了成本和價格用空調(diào)壓縮機的發(fā)展趨勢[].流體度來說,他們的節(jié)能技術(shù)是行之的大幅度提高,所以這些節(jié)能高有效的,既達到了標準又緩和了效空調(diào)器只能定位在部分消費群9簡建偉,空調(diào)器高能效節(jié)能技術(shù)及使我國的供電壓力。但是從他們的體中,不是廣大消費者所能接受用方法的研究[D.廣東工業(yè)大學碩售價來看,市場能否接受卻是個的,也就達不到真正意義上的節(jié)士學位論文.2003問題。很顯然的是,這些節(jié)能空調(diào)電。為了更好地實現(xiàn)國家省電和家電變頻技術(shù)運用推廣利國利民的價格要比普通空調(diào)高很多。這消費者省錢,在今后的研究工作(2200年中國家電變頻技術(shù)推廣些廠家在大幅度提升能效比的過中,應(yīng)該考慮空調(diào)器的性價比,程中也使產(chǎn)品的成本和價格直線尋找一些降低成本的途徑,比如合理利用冷凝水來提高空調(diào)器的上升,一般來說如果能效等級為3研究開發(fā)一些新型的低成本的COP值[EB/L].統(tǒng)易裝飾家居網(wǎng)表1典型節(jié)能產(chǎn)品基本情況2005-06-20.[12薛京力,顧中平,高日新,李衛(wèi)華廠家產(chǎn)品型號參考價(元)家用空調(diào)器節(jié)能技術(shù)分析].家用KFR-25GWKFR-35GW V( DBPZXF電器科技,2002.(5):57-59KFR-2588GWZBP1回顧思考希望:節(jié)能空調(diào)的昨天BKFR-3588GWZBP今天·明天[EB/OL].人民網(wǎng)KFR-27GW/S3F2005-0303KFR·35GWS3FKFR-26GW/ DUY-V2599[14變頻空調(diào)器特點 EB/OL]. ht t p: //KFR.36 GW/ DUY·V3109ww ea 3w com 2005-06-03KFR-24GWE(2451)Z3.95307052005年中國空調(diào)行業(yè)流行趨勢分析KF-32GWE (3231) Z3101報告[EB/L].中華報告網(wǎng),2005注:價格僅供參考H中國煤化工CNMHG:864第28第9期200年9月Vol. 28 Nb. 9 Sep. 2006