(山东省产品质量检验研究院 山东省济南市 250100)
摘要:本文对热泵类空调器的现有节能技术进行分析并提出改进方案,目前热泵市场上节能主要是通过将空调器内部的换热设备的热损失进行采集、统计、分析,通过分析数据研究设备的主要损失从而得到提高热效率的方式,提升能源的使用效率,提高热泵产品的能效比。在现如今的节能理论体系下,传统方法已经不能够有效的减少能耗提升效率,需要通过对能量的“质”和“量”进行综合评估。本文通过模拟在日常生活中热泵空调器的使用,统计系统㶲损失情况,并针对性的提出一些关于节能技术的思考,减少㶲损失,调节㶲效率,在现有产品不增加部件的情况下以现有技术,通过减小能耗提升节能水平以达到节能的目的,。
关键词:热泵空调器;节能减排;节能改造;㶲分析
前言
热泵空调器的作用原理建立在传统单冷空调的基础上,通过四通换向阀转换空调器蒸发器与冷凝器功能,空调在工作状态下,蒸发器在发挥基础制冷效果时,其室外冷凝器会因向外挥发热量,制热时,转换蒸发器和冷凝器功能,实现制热效果。众所周知,在现代建筑中,空调系统所耗费的能量占到城市建筑消耗的总能量的极大部分,在无城市集中供暖的场所,热泵空调器要肩负制冷制热的双重功能。热泵空调器的节能不仅能为物业管理带来可观的经济效益,而且还可使空调系统在较佳的工况下运行,从而延长热泵空调器的使用寿命,以达到提供舒适的空调环境和节能之目的。
1热泵空调器简介
热泵空调器的节能实现有非常多的途径,通过对热泵空调器的使用中具体损耗情况进行分析,比如能否通过改变热泵空调器的工作流程对其能量消耗效果产生影响,通过对空调器内部设备进行优化升级和节能改造能否提升节能效果,对制冷剂的调整和节能效果之间的关系等等。本文将通过类似以上的分析来思考如何实现最佳的节能效果,采用㶲分析方法,将热泵空调器每个细节的㶲损失进行分析和思考,研究部分理论上的节能优化措施,为未来进行更加完善的热泵空调器节能优化措施贡献一些理论上的支撑。
2热泵空调器㶲系统分析
2.1㶲是气体、 流体由于其所处状态与某一基准状态不平衡而具有的作功能力。如果热泵空调器内部部件的㶲损失程度小,那么供给的㶲就能够被高效率的利用,因此,通过㶲进行分析是一种找出空调器内部设备产生㶲损失和如何改进的有效手段,针对热泵空调器的主要核心部件对其进行分析,针对性的采取优化措施,就能保证提高㶲效率减少㶲损耗,从而达到节能的目的[2]。
2.2在考虑依据能量品位及数量的基础上,热泵空调器系统的主要有由压缩器摩擦、液体流动等产生的抵消压缩㶲损,是热泵运行系统中㶲的重要损失源,而减少空调器内部的管道数量能够有效的降低在内部流通时造成的摩擦损耗,降低㶲损耗。而流动的高温气体在提升室内温度时逸散到空气中的能量也在一定程度上造成了㶲损耗,这样的能量消耗会造成大量的低品位能量的浪费,定焓过程不作功而产生的毛细管㶲损 ;由温降压差作用下的热传导而产生蒸发器传热㶲损,最后两种㶲主要存在于低温中,是低温主要㶲损。
2.3在进行㶲损分析时,可对系统进行定量的计算。依据系统的蒸发温度、冷凝温度、压缩机吸气温度、绝热效率、热泵空调器工作环境的室内外温度,以及制冷机 R22,可计算出蒸发器处理后的室内气体平均温度,结合压缩机实际压缩终点参数,可得出系统中不同部件㶲损失在系统㶲损中所占比重,对㶲损比重大的部件进行改进,可实现减少系统㶲损失,提高系统㶲率的最终目的。
3热泵空调器节能实现方法
3.1本文将热泵空调器系统中过滤器作为一般特殊管段来计算其㶲损失。下面就对热泵空调器系统进行定量计算,假定系统工作条件如下:蒸发温t0=5℃ ,冷凝温度tk=40℃ ,压缩机吸气温度t1=15℃,绝热效率 η=0.76,夏季室外温度取35℃ ,室内温度要求26℃,氟里昂 22 (R22)为制冷剂, 系统制冷循环画在 R22的㶲焓图上,见图2,各状态点参数列于表1。经过蒸发器的室内空气平均温度TW为图1
表1
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图1
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图2
3.2热泵空调器参数优化设计
从计算的结果可以看出系统各部件的㶲损失及分配情况。对于㶲损失较大的部位应采取一定的改进措施,如改进部件的结构参数或调整某些状态参数。从计算可以看出,压缩功 W只有20%左右被利用,大约80 %损失掉了。其中压缩机㶲损失占30.7%,冷凝器占20.4%,蒸发器占17.5%,毛细管占10.0%,因此,如何减少系统㶲损失,提高循环㶲效率,已经是空调系统节能研究的重要课题。
结语
通过对系统中的㶲进行分析,能够将最佳的参数效果计算得出,以此能够针对性的调整内部设备,以提高热泵空调器的节能效果。节能始终是空调领域中的重要研究课题之一。热泵技术能提高能源利用率,是合理用能的典范。由于全球温暖化问题成为世人瞩目的焦点,人们要求减少温室效应,空调能源效率再次变得最重要,这不是由于经济问题,而是出于环境原因,为此,暖通空调工作者应做好思想准备,加强有关热泵空调节能方面的研究工作,为热泵产业的发展共同努力。
参考文献
[1]张秀平,吴俊峰,庞旭东,孟少飞,赵盼盼,程立权.单元式空气调节机节能技术应用现状及发展趋势[J].制冷与空调,2019,19(06):77-83.
[2].终端消费类“能效之星”产品申报要求[J].家用电器,2019,01(06):26-31.