空调制冷技术与多种空调系统技术的思考

李路路

320321198908170819，江苏 常州 213000

摘要：空调是一种利用制冷技术来调节室内温度和湿度的设备，广泛应用于住宅、商业、工业和公共场所。空调的制冷技术主要包括压缩式制冷、吸收式制冷、蒸发式制冷和固态制冷等。不同的制冷技术有不同的特点和适用范围，也有不同的优化策略。本文在笔者阐述了空调制冷技术与多种空调系统技术优化的具体策略，为相关人员提供参考。

关键词：空调制冷技术；多种空调系统技术；优化

一、空调制冷技术与多种空调系统技术优化的具体策略

（一）压缩式制冷

压缩式制冷是最常见的空调制冷技术，它利用压缩机将低温低压的制冷剂压缩成高温高压的气体，然后通过冷凝器将其冷凝成液体，释放出热量，再通过节流阀将其降压降温，进入蒸发器，吸收室内热量，使室内温度下降。压缩式制冷的优化策略主要有以下几点：

选择合适的制冷剂。制冷剂的性能影响着空调的能效比、环境友好性和安全性。目前常用的制冷剂有R22、R410A、R32等，其中R22具有较高的臭氧破坏潜值（ODP），对臭氧层有损害，已被逐步淘汰；R410A具有较高的全球变暖潜值（GWP），对温室效应有贡献，也面临限制；R32则具有较低的ODP和GWP，同时具有较高的能效比和较低的成本，是一种较为理想的替代品。

提高压缩机的效率。压缩机是空调系统中耗能最大的部件，其效率直接影响着空调的能耗。提高压缩机效率的方法有：采用变频压缩机，根据负荷变化调节转速，避免频繁启停和过载运行；采用双级或多级压缩机，降低压缩比，减少压缩功率；采用滚筒式或旋转式压缩机，减少摩擦损失和泄漏损失；采用磁悬浮或涡旋式压缩机，消除机械接触和润滑油，提高可靠性和寿命[1]。

优化换热器的设计。换热器是空调系统中进行热量交换的部件，其设计影响着空调的换热效率和风阻。优化换热器设计的方法有：增加换热面积，提高换热系数；采用新型换热材料，降低换热阻力；采用新型换热结构，增强换热强度；采用新型换热工质，提高换热性能。

降低系统的风阻和水阻。风阻和水阻是空调系统中造成能量损失的因素之一，降低风阻和水阻的方法有：合理布置风管和水管，减少弯头、阀门和接头的数量；采用大直径的风管和水管，降低流速和压力损失；采用高效的风机和水泵，提高风量和水量；采用变频风机和水泵，根据负荷变化调节转速，避免过大的风阻和水阻。

（二）吸收式制冷

吸收式制冷是一种利用热能驱动的制冷技术，它利用溶液（如水-溴化锂）在不同温度下对制冷剂（如水）的吸收和释放能力，实现制冷剂的循环。吸收式制冷的优点是可以利用低品位的热能，如余热、太阳能、地热等，节约电能，减少环境污染。吸收式制冷的优化策略主要有以下几点：

选择合适的工质对。工质对是指溶液和制冷剂的组合，其性能影响着吸收式制冷的效率和稳定性。目前常用的工质对有水-溴化锂、水-氨、氨-水等，其中水-溴化锂具有较高的稳定性和较低的腐蚀性，适用于中高温的制冷；水-氨具有较高的效率和较低的驱动温度，适用于低温的制冷；氨-水具有较高的效率和较低的驱动温度，但具有较高的腐蚀性和毒性，需要特殊的材料和安全措施[2]。

提高换热器的效率。换热器是吸收式制冷系统中进行热量交换的部件，其效率直接影响着吸收式制冷的能耗。提高换热器效率的方法有：增加换热面积，提高换热系数；采用新型换热材料，降低换热阻力；采用新型换热结构，增强换热强度；采用新型换热工质，提高换热性能。

降低系统的泵功。泵功是吸收式制冷系统中消耗电能的主要部分，降低泵功的方法有：合理布置管路，减少阀门和接头的数量；采用大直径的管路，降低流速和压力损失；采用高效的泵，提高流量；采用变频泵，根据负荷变化调节转速，避免过大的水阻。

（三）蒸发式制冷

蒸发式制冷是一种利用蒸发潜热来实现制冷的技术，它利用湿空气在不同湿度下对水分子的吸收和释放能力，实现空气温度和湿度的调节。蒸发式制冷的优点是可以利用自然界中丰富的水资源，节约电能，增加空气湿度。蒸发式制冷的优化策略主要有以下几点：

选择合适的湿帘材料。湿帘是蒸发式制冷系统中进行蒸发换热的部件，其材料影响着蒸发效率和耐久性。目前常用的湿帘材料有纸质、塑料、金属等，其中纸质湿帘具有较高的蒸发效率和较低的成本，但易受污染和老化；塑料湿帘具有较高的耐久性和清洁性，但易堵塞和降低蒸发效率；金属湿帘具有较高的强度和导热性，但易生锈和增加重量[3]。

提高风机的效率。风机是蒸发式制冷系统中输送空气的部件，其效率直接影响着蒸发式制冷的能耗。提高风机效率的方法有：合理选择风机类型，如离心风机、轴流风机、混流风机等，根据空气流量和压力选择合适的风机；合理设计风机叶片，如叶片数目、形状、角度等，提高风机的气动性能；合理控制风机转速，如采用变频风机，根据负荷变化调节转速，避免过大的风阻和噪音[4]。

优化系统的控制策略。控制策略是蒸发式制冷系统中实现温湿度调节的手段，其优化影响着蒸发式制冷的效果和舒适性。优化控制策略的方法有：采用温湿度联合控制，根据室内外温湿度变化调节湿帘和风机的工作状态，实现最佳的温湿度组合；采用预冷预湿控制，根据天气预报提前调节湿帘和风机的工作状态，提高室内温湿度的稳定性；采用智能控制，利用人工智能技术对系统进行自学习和自适应，提高系统的智能化水平。

（四）固态制冷

固态制冷是一种利用固态材料在电场或磁场下产生温差来实现制冷的技术，它利用电致伴随效应或磁致伴随效应，使固态材料在两端产生冷端和热端，通过导热片将冷端与室内连接，将热端与室外连接，实现室内温度的降低。固态制冷的优点是没有运动部件和工质循环，无噪音、无振动、无泄漏、无污染。固态制冷的优化策略主要有以下几点：

选择合适的固态材料。固态材料是固态制冷技术中实现温差产生的核心部件，其性能影响着固态制冷的效率和可靠性。目前常用的固态材料有电致伴随材料和磁致伴随材料，其中电致伴随材料包括铋锑合金、铅锡碲合金等，具有较高的电致伴随系数和较低的电阻率，适用于低温的制冷；磁致伴随材料包括镓锰砷化物、镍锰砷化物等，具有较高的磁致伴随系数和较低的热导率，适用于高温的制冷[5]。

提高导热片的效率。导热片是固态制冷技术中进行热量传递的部件，其效率直接影响着固态制冷的能耗。提高导热片效率的方法有：增加导热片的面积，提高导热系数；采用新型导热材料，降低导热阻力；采用新型导热结构，增强导热强度；采用新型导热工质，提高导热性能[6]。

降低系统的电阻和磁阻。电阻和磁阻是固态制冷技术中造成能量损失的因素之一，降低电阻和磁阻的方法有：合理布置电路和磁路，减少接头和开关的数量；采用大截面的电线和磁铁，降低电流密度和磁通密度；采用高效的电源和磁源，提高电压和磁场；采用变频电源和变频磁源，根据负荷变化调节频率，避免过大的电阻和磁阻。

结束语：

综上所述，空调制冷技术与多种空调系统技术优化，对于提高人们的生活质量和工作效率，保护环境和资源，促进社会经济发展，都有着重要的作用。我们应该关注和支持空调制冷技术的创新和发展，为建设一个美好的未来做出贡献。

参考文献：

[1]于昌勇,张亮,李嘉劼等.高效空调制冷机房无人值守智慧运行节能技术研究与应用[J].建设科技,2022(23):63-66+70.

[2]史德福,胡岚,吴健等.浅析纯电动汽车空调系统原理[J].汽车电器,2022(11):31-33.

[3]范海泉,王玉龙,黄伟健等.中央空调制冷节能减排系统改造技术研究[J].中国高新科技,2022(21):41-43.