1 前言

　　近年來，由于污染問題和能源問題的日益突出，節(jié)能已經(jīng)成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)中很重要的考慮方面，而空調(diào)作為一個用電的大戶，一直為人們所關(guān)注。而近能源標(biāo)準(zhǔn)的出臺，對空調(diào)產(chǎn)品的節(jié)能設(shè)計(jì)提出了更高的要求。如果要進(jìn)一步提高空調(diào)產(chǎn)品的節(jié)能性，就必須詳細(xì)的分析空調(diào)產(chǎn)品的工作過程，除了空調(diào)產(chǎn)品的能效比以外，空調(diào)產(chǎn)品的節(jié)能還來自其他幾個方面。本文試圖從這些方面來闡述空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)的一些注意方面。

　　2 節(jié)能分析

　　2.1溫度的控制

　　試驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖1所示，試驗(yàn)現(xiàn)場來自上海的兩室一廳的毛坯房（見圖2），試驗(yàn)時間在2004年7月份，定容量調(diào)節(jié)所用的空調(diào)為國內(nèi)某品牌。由于有壓縮機(jī)不能頻繁啟/停的限定，而又有用戶的空調(diào)要求，終的結(jié)果是每次空調(diào)運(yùn)行到遠(yuǎn)低于設(shè)定溫度才停機(jī)；對于變?nèi)萘靠照{(diào)，由于能量可以分級輸出，在室內(nèi)溫度與設(shè)定溫度值之間溫差很小時，空調(diào)可以提供較小的能量輸出，這樣機(jī)避免了壓縮機(jī)頻繁啟/停，又使室內(nèi)溫度穩(wěn)定。

　　很顯然空調(diào)所提供的冷量是用來抵消室外向室內(nèi)的傳遞來的熱量的 即Q=KA(Tw-Tn)，所以室內(nèi)的溫度越低，空調(diào)消耗的能量就越大，按室外溫度35℃來算，控制室內(nèi)溫度24℃要比控制室內(nèi)溫度25℃多消耗10%的能量，以上海為例，空調(diào)中的潛熱在空調(diào)量的1/3，變?nèi)萘靠照{(diào)可以維持室內(nèi)平均溫度在27℃，而定容量空調(diào)只能維持市內(nèi)平均溫度在25℃，這樣我們可以算出定容量空調(diào)多消耗能量=[(35-25)/(35-27)]×2/3=17%，當(dāng)然這是在假定兩者的能效比相同的情況下得出的。

　　2.2 熱力循環(huán)效率

　　眾所周知，為了使空調(diào)系統(tǒng)有良好的能量系數(shù)，必須合理設(shè)計(jì)換熱器以及合理的節(jié)流，而現(xiàn)有的中小型空調(diào)機(jī)組都是在額定工況下配的效果的，一般采用節(jié)流器（毛細(xì)管等）和熱力膨脹閥，而實(shí)際使用過程中，在各種工況下，由于毛細(xì)管等和熱力膨脹閥調(diào)節(jié)范圍很窄，空調(diào)系統(tǒng)無法保持效率，這主要是因?yàn)楣?jié)流裝置沒有足夠的可調(diào)節(jié)性導(dǎo)致的。而應(yīng)用這兩年的技術(shù)：電子膨脹閥調(diào)節(jié)過熱度技術(shù)可以隨時保持空調(diào)系統(tǒng)的效率。效率曲線舉例如下：

　　圖3所示，由于電子膨脹閥的寬范圍的可調(diào)節(jié)性，換熱器以及整個熱力循環(huán)一直處于的工作狀態(tài)中。具體來說，圖3可視為家用空調(diào)的每次的開機(jī)運(yùn)行過程，在初始空氣調(diào)節(jié)階段，由于室內(nèi)干/濕球溫度很高，蒸發(fā)壓力相應(yīng)提高，冷媒循環(huán)量遠(yuǎn)大于標(biāo)準(zhǔn)工況，顯然這時要適應(yīng)這個工況，必須減小節(jié)流，所以，從圖中，我們可以明顯的看出，使用電子膨脹閥的系統(tǒng)明顯有更大的空調(diào)量；在空氣調(diào)節(jié)后面的階段，當(dāng)室內(nèi)干/濕球溫度低于標(biāo)準(zhǔn)工況時，由于室內(nèi)干/濕球溫度低，蒸發(fā)壓力相應(yīng)降低，冷媒循環(huán)量小于標(biāo)準(zhǔn)工況，顯然這時要適應(yīng)這個工況，必須增大節(jié)流，從圖中，我們也可以明顯的看出，使用電子膨脹閥的空調(diào)系統(tǒng)明顯有更大的空調(diào)量。

　　由圖4可見，使用毛細(xì)管節(jié)流的空調(diào)，在室外溫度降低時，由于調(diào)節(jié)空間小，產(chǎn)生了嚴(yán)重的過冷現(xiàn)象；而使用電子膨脹閥節(jié)流的空調(diào)始終保持系統(tǒng)合適的過熱，從而使冷媒液體得到更好的蒸發(fā)。從圖5可以很清楚地看到，采用電子膨脹閥節(jié)流的空調(diào)在環(huán)境溫度降低時明顯比采用毛細(xì)管節(jié)流的空調(diào)制熱量衰減量小。

　　注：圖3-圖5數(shù)據(jù)來自工廠標(biāo)準(zhǔn)焓差試驗(yàn)室。

　　3 結(jié)束語

　　綜上所述，空調(diào)系統(tǒng)的變?nèi)萘亢瓦^熱度調(diào)節(jié)應(yīng)該是空調(diào)產(chǎn)品節(jié)能設(shè)計(jì)的重要考慮方面。另外，如果能以控溫技術(shù)和變工況能效標(biāo)準(zhǔn)作為空調(diào)產(chǎn)品的考核標(biāo)準(zhǔn)會更為可客觀體現(xiàn)空調(diào)產(chǎn)品的節(jié)能性。