摘要：本文是通過我國(guó)現(xiàn)代從制冷量、耗電量、環(huán)保、不可再生能源和可再生能源五方面淺析常用空調(diào)制冷設(shè)備能效及發(fā)展趨勢(shì)。
　　關(guān)鍵詞：制冷設(shè)備；能效分析；發(fā)展趨勢(shì)
　　隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)一直保持持續(xù)穩(wěn)定的增長(zhǎng)勢(shì)頭，跟隨著高速增長(zhǎng)的固定資產(chǎn)投資，在新投資建設(shè)的許多建筑中如商廈、賓館、超市、體育文化娛樂中心、多功能辦公樓等紛紛采用中央空調(diào)。
　　隨著人們生活水平的不斷提高和世界范圍內(nèi)的各產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，高新技術(shù)行業(yè)不斷發(fā)展以及傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)改造導(dǎo)致大批的生產(chǎn)辦公用房需設(shè)置中央空調(diào)。采用中央空調(diào)的建筑物越來越多，對(duì)中央空調(diào)的需求量將持續(xù)增加。人們對(duì)室內(nèi)空氣環(huán)境、建筑外部環(huán)境、小區(qū)環(huán)境要求也越來越高，同時(shí)，隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，國(guó)家對(duì)節(jié)能、環(huán)保也將日益重視傳統(tǒng)家用空調(diào)將由中央空調(diào)及區(qū)域供冷設(shè)備取代，制冷設(shè)備需求增加。
　　空調(diào)制冷設(shè)備從形式上大致分為；家用空調(diào)、吸收式中央空調(diào)溴化鋰燃機(jī))、電制冷中央空調(diào)、變頻多聯(lián)中央空調(diào)、水源熱泵中央空調(diào)。
　　l家用空調(diào)
　　家用空調(diào)器的單機(jī)制冷量小，所使用的壓縮機(jī)采用全封閉式，冷凝器為風(fēng)冷式，具有小型新穎、制冷(制熱)迅速、控制靈活方便、安裝簡(jiǎn)單快捷、耗電量低、價(jià)位低等特點(diǎn)，因此以其廣泛的適應(yīng)性在傳統(tǒng)的空調(diào)方式中占據(jù)著牢固的地位。窗式空調(diào)器沒有新風(fēng)引入裝置，可以向室內(nèi)供應(yīng)適量的室外新鮮空氣，改善室內(nèi)的空氣品質(zhì)，提高室內(nèi)環(huán)境的舒適感和衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。分體式空調(diào)器均沒有新風(fēng)供應(yīng)，要改善室內(nèi)的空氣品質(zhì)，還得另設(shè)新風(fēng)換氣機(jī)，或者通過衛(wèi)生間、廚房的排風(fēng)負(fù)壓從門縫隙處引入室外新鮮空氣。
　　但是，家用空調(diào)器的大量使用所帶來的問題也是顯而易見的。首先，家用空調(diào)器的大量無規(guī)則設(shè)置形成了獨(dú)有的“中國(guó)特色”，造成的視覺污染和景觀破壞對(duì)城市的整體形象是極大的損害。其次，家用空調(diào)器裝機(jī)容量占全國(guó)發(fā)電總裝機(jī)容量的比重越來越大(應(yīng)超過l0％)，而實(shí)際耗電量占年發(fā)電量的1，這已經(jīng)存在了很大的高峰低估負(fù)荷差異且對(duì)調(diào)節(jié)性能較差的我國(guó)電網(wǎng)將構(gòu)成更大的沖擊。再次，家用空調(diào)器的冷凝水排出、熱風(fēng)排放、噪聲污染、支架安全、效率下降等諸多不易解決的難題，都會(huì)引發(fā)一系列的社會(huì)經(jīng)濟(jì)問題。家用空調(diào)器的弊端不符合人們居住和環(huán)保要求，為中央空調(diào)發(fā)展開辟了市場(chǎng)空間，中央空調(diào)成本逐步下降帶動(dòng)了市場(chǎng)需求。
　　2溴化鋰吸收式制冷機(jī)組
　　據(jù)中國(guó)建筑業(yè)協(xié)會(huì)建筑節(jié)能專業(yè)委員會(huì)的課題研究顯示，我國(guó)建筑使用能耗占全國(guó)商品能源消費(fèi)總量的l1．7％，其中60％～70％為空調(diào)能耗；而一些經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家，制冷與空調(diào)的能耗量約占全年總能耗量的20％～30％。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，人民生活水平不斷提高，城市中央空調(diào)將成為夏天生活、工作的必需品，成為建筑物的基本設(shè)施，我國(guó)空調(diào)能耗占社會(huì)總能耗的比重也將逐步上升。因此，中央空調(diào)制冷主機(jī)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整應(yīng)符合能源結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)。
　　目前在我國(guó)的中央空調(diào)電驅(qū)動(dòng)制冷機(jī)型仍占主導(dǎo)地位，主要是因?yàn)殡婒?qū)動(dòng)制冷的熱效率較高。目前我國(guó)各種能源的價(jià)格并不十分合理，中國(guó)的民用電價(jià)是偏低的，工業(yè)電價(jià)偏高。隨著我國(guó)市場(chǎng)化改革進(jìn)程進(jìn)一步推進(jìn)，電和天然氣都按市場(chǎng)定價(jià)，再加上國(guó)家給天然氣一定補(bǔ)貼的政策，天然氣價(jià)格將更趨合理化，燃?xì)饪照{(diào)肯定是合理的。
　　人們普遍認(rèn)為燃?xì)庵比夹弯寤�鋰吸收式冷熱水機(jī)組是“節(jié)電不節(jié)能”，并且，其使用的能源為不可再生能源，在一些待定的能源結(jié)構(gòu)較為合理的場(chǎng)合(工廠的廢熱回收利用)，直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組的性價(jià)比則遠(yuǎn)高于采用各種壓縮機(jī)的電動(dòng)風(fēng)冷熱泵冷熱水機(jī)組。
　　3電動(dòng)壓縮式制冷機(jī)組
　　3．1大型離心式制冷機(jī)組
　　電力空調(diào)中，一般隨著制冷量的增加，其能源利用效率也增加，按能效比高低排序，離心式大于螺桿式，而螺桿式大于活塞式。在大型制冷機(jī)組中一般用離心式壓縮機(jī)，中型機(jī)組用螺桿式壓縮機(jī)，小型機(jī)組用活塞式壓縮機(jī)。隨著節(jié)能要求的提高及區(qū)域供冷公司的增加，客戶對(duì)大型離心式制冷機(jī)的需求將大大增加。同時(shí)，離心式制冷機(jī)組壽命一般在20年以上，大大高于其他類型機(jī)組，其市場(chǎng)需求量將增加。
　　3．2多種冷卻源機(jī)組
　　電動(dòng)壓縮式制冷機(jī)組根據(jù)其冷卻介質(zhì)又可分為風(fēng)冷式和水冷式。水冷式根據(jù)冷卻水的不同分為城市給水、地下水、地表水(如河水、海水等)。目前應(yīng)用得最為廠泛的是水冷式制冷機(jī)組，水冷式制冷機(jī)組有冷卻塔、冷卻水泵等輔助設(shè)備。如果沒有變頻裝置，在部分負(fù)荷下冷卻塔風(fēng)機(jī)和冷卻水泵的耗能是基本不變的，使得冷卻機(jī)組在部分負(fù)荷下的綜合能效比較低。
　　冷卻塔由于蒸發(fā)、風(fēng)吹和排污損失，需要進(jìn)行補(bǔ)水。補(bǔ)水量約為流量的l％～1．5％。一臺(tái)1400kW冷量的離心機(jī)組冷卻水量約為288t／h，則補(bǔ)水量為3t／h。我國(guó)淡水資源總量居世界各大國(guó)的中游，但由于人口眾多，人均水資源量居大國(guó)的末位。因此，水冷制冷機(jī)除消耗能源之外，也是耗水大戶。加之我國(guó)水污染嚴(yán)重，城市供水的水處理成本逐年提高，從節(jié)水的角度，反倒是應(yīng)提倡用風(fēng)冷機(jī)。我國(guó)香港特別行政區(qū)由于水資源嚴(yán)重匱乏，完全依靠?jī)?nèi)地水庫供應(yīng)淡水，因而當(dāng)?shù)亟�止使用淡水水冷機(jī)組，個(gè)別大型建筑由于空調(diào)冷量特別大而采用很大的海水冷卻。
　　風(fēng)冷式制冷機(jī)組與水冷式機(jī)組相比，相同制冷量的風(fēng)冷機(jī)組價(jià)格比水冷機(jī)組高30％左右，但其無冷卻塔和冷卻水系統(tǒng)，使整個(gè)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、占地少。風(fēng)冷機(jī)組的冷凝溫度比水冷式機(jī)組的冷凝溫度高5～l0度，其制冷能力不如水冷機(jī)組，加之空氣的導(dǎo)熱性和熱容量比水小很多，因此風(fēng)冷式機(jī)組的能耗指標(biāo)(kw／kw)一般都大于0．28，而水冷機(jī)組的能耗一般都在0．23以下(離心式水冷機(jī)組的能耗指標(biāo)大多為0．20左右)。在水源缺乏、用水有限制的地方(如香港地區(qū)規(guī)定不得使用淡水作為冷卻水)，或由于條件所限不能或不允許放置室外冷卻塔時(shí)，或工程所在地地價(jià)比較昂貴時(shí)，為節(jié)約設(shè)備所占空間等,可考慮采用風(fēng)冷制冷機(jī)組。
　　3．3冰蓄冷系統(tǒng)
　　冰蓄冷空調(diào)就是利用非峰值電能使制冷機(jī)在最佳節(jié)能狀態(tài)下運(yùn)行，將空調(diào)系統(tǒng)所需要的制冷量用顯熱與潛熱的形式部分或全部地儲(chǔ)存于冰中，當(dāng)出現(xiàn)空調(diào)負(fù)荷時(shí)，即用融冰釋放的冷量來滿足空調(diào)系統(tǒng)冷負(fù)荷的需要。用來儲(chǔ)存冰的容器稱為蓄冰設(shè)備。蓄冰系統(tǒng)包括蓄冰設(shè)備、制冷機(jī)械、連接管路及自動(dòng)控制系統(tǒng)等。
　　4變頻空調(diào)
　　1902年第一臺(tái)空詞誕生，而在105年后的今天，空詞早己成為家家戶戶所必備的家用電器，空調(diào)的形式也不斷進(jìn)行著更新?lián)Q代。隨著生活水平的不斷提高，人們對(duì)空詞性能的要求不只停留在制冷制熱的功能上，而更看重其對(duì)能源環(huán)境和空氣品質(zhì)的保護(hù)。
　　空調(diào)按壓縮機(jī)形式的不同大致分為定頻空調(diào)和變頻空調(diào)。從世界變頻空調(diào)的發(fā)展歷史來看，在1983年日本誕生了第一臺(tái)變頻空調(diào)，這在空詞史上奠定了里程碑。至今短短2O幾年的時(shí)間里，變頻空詞以其高效、舒適、環(huán)保等一系列優(yōu)勢(shì)，在中國(guó)很快受到了市場(chǎng)的認(rèn)同和歡迎，以迅猛的速度發(fā)展。在發(fā)達(dá)國(guó)家中，變頻空詞所占的市場(chǎng)比率也以驚人的速度增長(zhǎng)。以2006年變頻空調(diào)在主要國(guó)家市場(chǎng)的占有率為例：日本96％，歐洲5O％，中國(guó)8％。據(jù)統(tǒng)計(jì)，自1983年到1988年，僅5年時(shí)間，日本的變頻空調(diào)已占空調(diào)市場(chǎng)的96％。
　　據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)目前家用空調(diào)的保有量約為2億臺(tái)，年銷售量在1500萬臺(tái)左右，年耗電量在400億千瓦時(shí)以上，約占中國(guó)每年全國(guó)電力消耗的百分之十幾�？上攵�知，若能夠提高空調(diào)的能效及其用電效率，所能給社會(huì)、給家庭節(jié)約的財(cái)富將是相當(dāng)巨大的。
　　5水源熱泵技術(shù)
　　水源熱泵技術(shù)是利用地球表面淺層水源如地下水、河流和湖泊中吸收的太陽能和地?zé)崮芏�形成的低溫低位熱能資源，并采用熱泵原理，通過少量的高位電能輸入，實(shí)現(xiàn)低位熱能向高位熱能轉(zhuǎn)移的一種技術(shù)。
　　地球表面淺層水源如深度在1100米以內(nèi)的地下水、地表的河流和湖泊海洋中，吸收了太陽進(jìn)入地球的相當(dāng)?shù)妮椛淠芰浚�并且水源的溫度一般都十分穩(wěn)定。水源熱泵機(jī)組工作原理就是在夏季將建筑物中的熱量轉(zhuǎn)移到水源中，由于水源溫度低，所以可以高效地帶走熱量，而冬季，則從水源中提取能量，由熱泵原理通過空氣或水作為載冷劑提升溫度后送到建筑物中。通常水源熱泵消耗1km的能量，用戶可以得到4kw以上的熱量或冷量。
　　與鍋爐(電、燃料)和空氣源熱泵的供熱系統(tǒng)相比，水源熱泵具有明顯的優(yōu)勢(shì)。鍋爐供熱只能將9O％～98％的電能或7O％～9O％的燃料內(nèi)能轉(zhuǎn)化為熱量，供用戶使用，因此水源熱泵要比電鍋爐加熱節(jié)省三分之二以上的電能，比燃料鍋爐節(jié)省二分之一以上的能量；由于水源熱泵的熱源溫度全年較為穩(wěn)定，一般為10～25度，其制冷、制熱系數(shù)可達(dá)3．5～4．4，與傳統(tǒng)的空氣源熱泵相比，要高出4O％左右，其運(yùn)行費(fèi)用為普通中央空詞的5O％～6O％。因此，近十幾年來，尤其是近五年來，水源熱泵空調(diào)系統(tǒng)在北美如美國(guó)、加拿大及中、北歐如瑞士、瑞典等國(guó)家取得了較快的發(fā)展，中國(guó)的水源熱泵市場(chǎng)也日趨活躍，可以預(yù)計(jì)，該項(xiàng)技術(shù)將會(huì)成為2l世紀(jì)最有效的供熱和供冷空調(diào)技術(shù)。
　　6結(jié)束語
　　現(xiàn)在我國(guó)的很多工業(yè)城市，大部分住宅及空詞仍會(huì)在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)以電力空調(diào)為唯一選擇，電力空調(diào)用電量的增加，供電峰谷差拉大，使電力系統(tǒng)的發(fā)展越來越不平衡。一方面，用電低谷時(shí)，大量電力無處消耗，而燃煤發(fā)電機(jī)組由于起停性能差，只能壓負(fù)荷運(yùn)行，致使煤耗上升，污染顯著增加；另一方面還得新建更多的電廠以滿足El益增加的高峰負(fù)荷，城市電網(wǎng)的調(diào)控能力也將受到更嚴(yán)峻的考驗(yàn)�，F(xiàn)在，建筑空調(diào)能耗占我市總能耗比重越來越大，對(duì)建筑空調(diào)節(jié)能和能源利用效率的提高應(yīng)相當(dāng)重視。鑒于我市現(xiàn)階段能源結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀，并考慮到經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展水平，從可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略來看，我們應(yīng)該在空調(diào)方式上優(yōu)先采用能源利用效率高、對(duì)環(huán)境影響相對(duì)較小的變頻空調(diào)系統(tǒng)。