制冷空调绿色设计技术探讨

发表时间:2021/6/4   来源:《科学与技术》2021年2月第5期   作者:王世鹏
[导读] 目前在空调制冷系统的设计中,主要要考虑如何研究空调负荷的设计
        王世鹏
        河南中烟工业有限责任公司,河南 郑州 450000
        摘要:目前在空调制冷系统的设计中,主要要考虑如何研究空调负荷的设计,如何选择能源的使用,如何提高能源的有效利用,如何选择合理的空调水泵,如何创造,只有设计科学完善的空调制冷系统,才能使最舒适的室内环境满足人们的舒适需求,使建筑不断扩大,实现节能。
        关键词:制冷空调;绿色设计技术;探讨
        1 制冷空调绿色设计技术
        1.1 绿色模块化设计
        制冷及空气调节系统由多个功能不同的系统元件组成。在总体结构设计中,应分为不同的系列和不同的模块进行详细设计。然而,在使用原材料时,应尽量选用相同规格和质量标准的零部件,将每个系统的设计和生产过程分开,用不同的工艺生产不同类型的子系统零部件。当制冷空气调节进入市场时,各种子系统组件可根据市场情况和客户需求进行组合,使产品功能类型更加丰富。通过子系统的创新设计,可以实现产品的整体创新和开发,大大缩短研发周期,降低研发难度。独立模块的设计方便了产品的回收利用,并且每个产品模块的维护和升级是独立的。它不会因为小零件的变化而引起整个产品的变化,这可以有效地降低产品更换造成的市场损失。
        1.2 可拆卸性设计
        与绿色模块化设计内容类似,它们易于修复和回收,但可拆卸设计将组件整合到整体产品结构中,使设计更加细化。在本次冷风空调设计中,整个产品结构应细化,保证产品结构的稳定性,从而降低各个部件拆卸的难度,此设计过程要求设计师考虑产品拆卸的顺序,并结合产品维修和回收的具体拆卸过程,提出科学环保的设计方案。在设计集成不同子系统部件和子系统内部部件时,尽量采取可拆卸式连接(如可拆卸扣、机械结构等),整体设计布局应符合人性化标准,而关键设计应在故障易发部位进行,以便于拆卸、维修或更换零部件,便于后期的维修工作,或将部分重要零部件回收再利用,提高资源利用率。
        1.3 可回收设计
        回收设计的主要模块包括使用可回收或环保的原材料、通过分析构件的再利用价值进行可回收的结构设计、可回收的标识设计等,以尽量减少产品不能使用后的资源损失和环境污染。产品设计人员要处理好环保原材料和产品的回收系统,深入了解产品的拆解设计,结合产品的合理设计,使可回收的零部件易于从整体中分离出来,通过对产品回收价值的分析,确定了设计中回收再利用材料的重要性,降低了加工成本,在总体设计中,尽量采用环保节能的材料。维修人员将负责产品后期的回收流程,因此需要熟悉产品的回收设计,才能进行设计操作流程。
        1.4 选用绿色原材料
        随着建设环境友好型社会目标的提出,我国节能环保领域得到迅速发展和拓展,各种环保设计理念层出不穷,环保原材料的科研开发水平也不断提高。在制冷产品原材料的选择过程中,不仅对材料的质量和性能提出了更高的要求,而且对材料的环保性能提出了越来越高的要求。只有这样,制冷和空气调节才能安全无害,在日常使用中保护环境,节约能源,一旦出现故障,部分原材料可以回收利用,减少废物对环境的污染。一般而言,制冷及空气调节的金属物料一般会选用具有良好热塑性能的可循环再造物料,例如铁和铝。其它结构材料的使用也选择了能耗低、对人体无害、无腐蚀、易降解的环保材料。制冷剂和发泡剂的选用也采用了较为先进的环保材料,而不是传统的氟氯原料。总之,原材料的选择首先要满足环保和节能优先的要求,然后综合考虑材料的价格、性能、使用寿命和材料相容性,从而保证产品的市场竞争力。
        1.5 包装环保型设计
        回收设计的主要模块包括使用可回收或环保的原材料,通过分析组件的再利用价值进行可回收的结构设计以及可回收的徽标设计,以最大程度地减少产品不能使用后的资源损失和环境污染。

产品设计人员应对环保原材料和产品回收系统,深入了解拆卸设计,结合产品的合理设计,使可回收零件易于与整体隔离,通过对产品的分析回收价值决定了设计对材料进行回收和再利用以降低成本的重要性,在总体设计中,尽量使用环保节能材料。维护人员将负责产品后期的回收过程,因此他们需要熟悉产品的回收设计才能执行设计操作过程。
        1.6 节能减排设计
        节能减排设计是制冷空调最基本的绿色设计手段。通过产品结构和功能类型的绿色设计,采用科技环保材料和节能技术,可以降低产品在使用中的电能消耗。制冷空调的耗电一直是空调设计者和用户头疼的问题。随着节能减排技术的提高,设计人员从两个方面对制冷空调的设计进行了优化:(1)为降低能耗,采用空调变频控制和模糊控制技术,设计自动调节器的节能模式,并采用新技术降低空调制冷系统的能耗,使空调的耗电量降低;(2)减少环境污染,提高空调带给顾客的感官体验,选择人性化的设计方案,合理加工,简化原材料的使用,简化空调的使用操作程序,加强制冷空调的智能化设计。
        2 制冷空调设备在绿色设计中的实践探究
        2.1 空调冷热源中的绿色设计应用
        空气调节的冷热源是空气调节达致制冷目的的重要因素。根据不同地区不同的气候条件,制冷设备的设计目标是使空气调节的工作参数符合当地的气候条件,满足绿色环保的要求。目前,空气调节的冷源系统主要包括冰蓄冷低温送风系统、空气调节大温差系统、无风道诱导通风系统、vrv系统、变风量系统等,从不同角度实现空气调节制冷的绿色设计。这种新型蓄冰槽可以从根本上避免制冷管道的腐蚀,延长空气调节的使用寿命。在生产过程中,机组的生产能力将得到提高。降低了冷库容量,达到了节约成本的效果。同时,本机还采用无级变频调速泵,达到节能的目的。另一个例子是空气调节的大温差系统,使冷水机组的能耗降至全年总能耗的60%,大大减少了系统的循环水量,节能效果显著。
        2.2 空调水系统中的绿色设计应用
        在节能减排的要求下,制冷空调水系统应增加绿色设计,以降低能耗。首先,对空调水系统的绿色设计进行研究,保证资金的稳定性,同时以基本成熟的技术为支撑。在此前提下,逐步加大冷水供回水温差,降低空调水系统能耗。部分管道还可以合理组合,减少生产材料的消耗。在此基础上,如风机盘管等换热设备会对水系统产生影响,有必要注意对其进行优化。其次,要对液压平衡进行准确的估计。在估算泵扬程时,如果增大泵阻力,估算结果与实际结果相差很大,对扬程的确定有一定的影响。因此研究人员需要调整水管线,减小泵附近的直径,将管道远端的直径放大,以调整泵的总阻力,从而减少平衡阀在设备中的使用,节约成本。最后利用变频器改变二次水泵的台数和转数,从而降低空调水的输送能耗。
        2.3 空调风系统中的绿色设计应用
        在空气调节系统的绿色设计中,应充分考虑室内人员对风量的要求,并根据室内二氧化碳值确定风量。首先,可在风道内设置热绝缘风管,减少空气调节风管的漏风,甚至达到密闭的效果,从而减少空气调节的散热,降低能耗。在通风管道内有大量水蒸气的部位应安装防潮层,以保证降低能耗的效果。其次,要控制风管的半径。作用半径的大小决定了空调管道的大小。特别是对于一些较矮的建筑,通风管道占用的天花板太多,对建筑物的使用会产生负面影响。
        3 结语
        通过本文的探索,我们认识到,在炎炎夏日,人们往往会觉得“空调是历史上最伟大的发明!”的确,制冷空调在炎热的天气为人们创造了舒适宜人的生活环境,为人们的工作和生活带来了极大的便利。随着科学技术的发展,设计师们一直致力于产品的环保节能设计,希望降低产品的能耗,减少产品生命周期对环境的污染。
        参考文献:
        [1]朱斌祥,张缓缓,曲本连,彭飞,李韶强.制冷空调设备绿色设计的技术和实践探讨[J].制冷技术,2015,06:57-62.
        [2]高健华.制冷空调绿色设计技术的应用策略研究[J].科技创新与应用,2015,18:156.
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