孔德林 蔡凤娇
山东格瑞德集团有限公司 山东省德州市 253000
摘要：制冷空调系统能耗是我国能源消耗的重要组成部分，其能效的提高有利于我国的节能减排大计。性能及可靠性实验对于制冷空调产品能效提升设计的验证非常重要，因此制冷空调产品实验台的建设和使用越来越多。实验台的能耗较大，在目前能源状况较为紧张的形势下，实验台的节能管理和节能改善是建筑节能考虑的问题之一。本文主要分析制冷空调产品性能测试实验室电能消耗分析及节能管理研究
关键词：空调；实验室；能耗分析；电能消耗指数
引言
制冷空调产品性能实验台主要依靠辅助设备模拟产品蒸发和冷凝两端的负载和散热，主要类型有：焓差实验台、水冷式冷水（热泵）机组实验台和风冷式冷水（热泵）机组实验台等。其能耗主要是实验台辅助设备，辅助设备类似于空调系统。
1、我国制冷空调节能技术的基本特点
与欧洲等发达国家相比，我国制冷空调节能技术的发展相对较晚，缺乏长期的设计和应用经验积累，加上国际市场竞争激烈，给我国制冷行业的发展带来了严峻的挑战。21世纪以来，我国充分认识到制冷空调技术的重要性，随着我国综合国力的提高和科技的发展，制冷空调节能性能大大提高，相关企业的生产模式也更加科学、现代化。
2、制冷空调产品性能测试能耗模型
2.1理论模型
对于制冷空调产品，无论是“空气－空气”型产品还是“空气－水”型产品，其显著的特点是：压缩机作为系统的驱动装置，是主要的电能输入端，冷凝器释放热量，蒸发器吸收热量。其性能实验台主要是持续吸收和投入热量使系统运行环境达到测试工况要求。因此，针对实验室的风冷式冷水（热泵）机组实验台、水冷式冷水（热泵）机组实验台、焓差实验台的能量流向建立统一的模型。
2.2电能消耗指数
根据ＧＢ／Ｔ２５８９—２００８《综合能耗计算通则》中企业节能指标的定义，以投入输出比为参考，例如：单位产值综合能耗和产品单位产量综合能耗等。对于生产销售型企业，投入和产出计量方便。而对于笔者所研究的实验室，产出为被测机组的测试数据和验证结果，从产品的角度将其定义并量化相对困难。但仅针对能耗问题可通过以下假设建立适合此种场合的节能指标。１）实验台的电能消耗只包含提供测试工况所需的设备能耗和被测机组能耗；２）测试时，被测机组一定有电能消耗，其电能消耗量与被测机的类型和制冷量的大小有关；３）实验台设备通过热量平衡满足被测机组所需要的测试工况，其电能消耗主要与被测机组的能力、设备的能效和实验台的实现方式有关；４）加热方式以电加热计算，不考虑蒸汽、其他高温流体用于加热的情况。基于以上假设和电能消耗模型，实验台的输出可看作被测产品的能耗，输入则是实验台设备的能耗。因此，定义其电能消耗指数为实验台设备的电能消耗与被测机组的电能消耗的比值，值为每月实验台设备的累计电能消耗量与被测机组的累计电能消耗量的比值。
3、制冷空调节能技术的实践应用
3.1蒸发冷却式空调的应用
使用的蒸发冷式空调，其制冷原理为基于制冷系统冷凝器装置的作用，基于水蒸发带走热量的基本原理，排出制冷剂内部的高温高压气体，高效降低冷凝的压力以及温度，降低能源消耗。蒸发冷却式空调的应用，主要是利用冷泵机的方式制冷。受到水泵设备的作用，冷却水进入换热排管内，同时在换热表层均匀喷洒，能够形成水膜，受到风机的影响，促使热量挥发，产生水蒸气，实现降温目的。水分蒸发之后能够被收集循环使用，也就是高效利用节能技术，使得冷却水的温度保持在32℃左右；制冷剂的冷凝温度保持在35℃左右。借助节能技术措施的作用，降低了能源消耗。需要注意的是，此类空调虽然具有优势，但也存在着以下缺点：①经过长时间运行后，在换热器的表层位置极易产生大量的污垢，影响着空调装置的节能效果。
②当使用的蒸发冷凝器运行产生漂水情况时，极易造成团菌，引发菌团官能症。基于此，还需要加大技术研究力度。
3.2冰蓄冷技术的应用
从现有制冷空调节能技术来看，冰蓄冷技术的应用取得了良好的效果。它在实际应用中以冰的形式产生水，发挥冰盒中潜热的能量，储存相应的冷量，并在需要时排出。目前，该技术的应用主要是在非电量高峰期启动配置的制冷剂装置，将相应的冷水储存在储存装置内部，然后储存在用电高峰期，实现冷水的冷作用，实现环境冷却，达到节能的目的。采用的蓄冰技术，应用于对温度控制要求高或工作环境温度要求高的企业，可以取得良好的经济效益。经测试分析，发现与普通空调相比，可以节约35%-40%的电能。此外，还可以避免空调在白天大规模高温运行，造成电网负荷冲击以及线路运行安全。
3.3热力回收再利用工艺
空调实际运行时，气液之间会发生相互转换。热量回收是通过液化回收气体释放的热量。空调热再利用技术主要有两种应用场景:一种是冷凝热回收；另一个是排气冷热空气回收。冷凝热回收时，主要根据循环利用的原则，通过回收空调在冷却过程中释放的热能，即利用冷凝热加热热水、烘干衣物，避免了生活储罐直接排放热能造成的资源浪费问题。在实现节能的同时回收排气通风主要是通过降低冰箱在运行期间消耗的负荷来实现的。利用冷凝液，利用较低温度冷凝液，直接冷却高温换热器，提高冷却效率，从而达到节能效果。利用冷凝热交换器，制冷能力可提高20%，能效可提高25%。
4、制冷空调节能技术的发展趋势
4.1人工智能技术在制冷空调中的使用
随着人工智能的发展，制冷空调的智能化水平也在提高。人工智能技术可以根据人体温度要求自动调节空调温度，使环境温度在人们感到舒适的时候不会导致能量损失。人工智能技术还能自动识别制冷空调设备的故障和老化，当空调存在积灰、电气零件老化等问题时，空调会自动发出预警信号，提醒人们进行维护，进而提高空调的能量转换率，避免灰尘和电气零件老化导致的能耗。在制冷空调节能技术的研究过程中，应充分利用人工智能的技术优势，促进我国制冷空调节能技术的可持续发展。
4.2能源节约
目前来说，缺乏资源已成为各个国家发展的主要障碍。如果你想实现可持续发展，就必须把重点放在提高能源节约上。在制冷空调节能方面，应积极探索有效的节约方式，建设越来越多的绿色节能项目。在具体实践中，要积极改造高耗能设备，进行节能改造和设备更新，同时积极开展替代产品研发，推广使用低效益产品。不断增加对制冷空调节能的研究，提出高水平的技术以及产品，在实践中推广应用，降低能耗，提高空调运行的环保性，进而创造更多的效益。
4.3太阳能技术的运用
当前，国际上大多数都利用太阳能开发制冷空调技术，并通过光能转化实现制冷目的，因此，为了促进我国节能制冷空调技术的快速发展，可以充分发挥太阳能技术的优势。我国有着大量的高原、平原、丘陵等特色，不仅给我们提供了视觉美感，还为我们提供了大量的太阳能资源，而且处于亚热带地理环境，这促使我们在夏季拥有更多的太阳能，大大提高了资源利用效率，提高了我国的经济效益将太阳能技术充分应用于制冷空调节能技术的研究过程中，并进一步研究如何最大限度地将光和热转化为太阳能，转化为大量能源，并广泛应用于空调制冷设备中。
结束语
综上所述，目前制冷空调的主要类型是蒸发冷却空调、水冷空调、变频空调，这三种空调各有特点，为了进一步达到制冷空调节能的效果，还必须大力发展太阳能利用技术、人工智能技术、节能技术，促进制冷行业的绿色、可持续发展。
参考文献：
［1］房间空气调节器：ＧＢ／Ｔ７７２５—２００４［Ｓ］．
［2］李雄林，曹小林，王伟，等．焓差法空调器性能测试平台的研制［Ｊ］．流体机械，２００７（１）：６９－７３．
［3］刘扶岗，李征涛，李振华．大型空调器节能装置［Ｊ］．制冷与空调（四川），２０１２，２６（６）：２６５－２６８．
［4］戴源德，陈扬华，杜海存．制冷空调节能技术探讨［Ｊ］．节能技术，２００１，１９（４）：２２－２３．
［5］张希川，张海滨，左丽娜，等．铜铝管技术在制冷空调行业中的应用研究［Ｊ］．制冷与空调，２００８，８（６）：９２－１０５．