制冷技术和发展方向

空调新技术及发展方向周中华2014年4月目录一空调领域常识介绍二空调新技术及方向概述三结语及展望空调领域常识介绍——温度的升高与降低；——湿度的升高与降低；——气流速度；——空气洁净度；空调领域常识介绍何为空调？①实现上述全部功能或部分功能一种设备。②空调分类空调领域常识介绍空调分类用途原理领域......制冷机热泵机除湿机蒸汽压缩吸收式离心式家用/商用车用/船用空调领域常识介绍目前蒸汽压缩式制冷系统是运用最广的一种形式二、空调新技术及方向概述空调新技术及方向概述制冷技术发展目标舒适节能环保高效绿色空调技术静音连续制热变频技术压缩机技术冰蓄冷热泵热水器热源回收计划热电冷联产蒸发冷却技术制冷剂替代太阳能空调地源热泵地板辐射采暖压缩机技术高效换热器仿生技术空调新技术及方向概述一舒适室内空气品质（IAQ）概念一：指空调处理后的空气状态给人一种清爽、愉悦的触感，身体、心理两方面都得到提升。概念二：空调本身外观，色彩、人性化设计等带给人的视觉、便利上的享受。空调新技术及方向概述1.1绿色空调技术湿度检测与控制、温度检测与控制、气流组织分布、室内空气品质造就适合人类生活、工作周围环境状态。如森林浴空调。空调新技术及方向概述1.2静音技术1）风叶部件优化设计（风叶仿生、电机控制）；2）换热器表面处理；3）不同风口的设计；4）采用新型转子、涡旋式压缩机。空调新技术及方向概述1.3连续制热技术1）原因分析2）蓄热化霜技术、电加热技术、辐射式技术空调新技术及方向概述1.4变频控制技术1）变频优势；2）变频带来人体对舒适感的提升。空调新技术及方向概述1.5压缩机的更新换代对用户舒适度起到非常重要重用。稍后会讲到。1.6舒适性思考~空调新技术及方向概述1）空调舒适度与能源之间的关系；2）空调舒适度与人体之间的关系；空调新技术及方向概述二节能空调设备耗电占楼宇、办公场所总耗电量比例在20%以上。一方面是全人类共同的节能意识，另外对节能建筑/节能技术的大力推广是至关重要。空调新技术及方向概述空调新技术及方向概述2.1冰蓄冷技术——目前商用领域较普遍节能技术，采用EMC(能源管理合同)。1）节省电费2）大温差送风技术，减少末端尺寸3）电机、泵在低温系统中功率小4）移峰填谷空调新技术及方向概述空调新技术及方向概述2.2热泵热水器技术1）高效率2）环保（电热水器、管道加热水）11空调新技术及方向概述2.3节能设备全热交换器：双向流通、能量回收。空调新技术及方向概述空调新技术及方向概述空调新技术及方向概述2.4能源回收/自然低位能源利用技术——吸收式制冷机组（燃气、二次蒸汽）:1）直燃式冷水机组：优势：环保（H20）、热效率高。一定程度弥补夏天电能供应不足，增大了对廉价能源和低品位热能的利用。2）发展方向：余热（二次蒸汽）利用：减少对臭氧层、CO2排放，多效机组的效率更高。在热电冷联产技术上进一步发展。空调新技术及方向概述空调新技术及方向概述2.5热电联产技术燃料发电高温蒸汽排放供热（水）中低温蒸汽干燥、蒸发工业供暖1提升发电厂自身的能源利用效率，实现节能减排。2热电冷三联产技术燃料发电高温蒸汽排放供热(水)中低温蒸汽吸收制冷工业供暖空调新技术及方向概述空调新技术及方向概述2.6蒸发冷却技术空调新技术及方向概述在大空间、空气对流效果好的场所（如厂房），采用水液态喷洒在换热面，水分蒸发、降温对流空气温度。此种技术大大减少了对再生能源的消耗，完全利用水的自身显变潜热。蒸发冷却原理空调新技术及方向概述分类：空调新技术及方向概述直接蒸发冷却、间接蒸发冷却2.7蓄热材料在空气处理方面的应用——节能玻璃。夏天冬天节能玻璃房内空调新技术及方向概述房间俯视图蓄热建材（相变温度30度）空调新技术及方向概述房间内太阳光空调新技术及方向概述三环保通过改善空调系统达到环保、主要是制冷剂方面的替代技术。空调新技术及方向概述3.1新型制冷剂——对人类生活环境的不利影响减少到0.目标：臭氧层损耗潜能值（ODP）;全球变暖潜(GWP);把ODP\GWP降低到0/1.空调新技术及方向概述制冷剂历程图合成制冷剂天然制冷剂HFCs(1990-至今)CFCs、HCFCs(1930-1990)NH3、H2O、CO2(1830-1930)CHs(未来)空调新技术及方向概述20世界30年代，氟利昂制冷剂产生。1987年，蒙特利尔协议书，限制并逐步取消CFC的使用——臭氧层1997年，京都议定书，逐步淘汰HCFC的使用可持续性发展战略的必要性。3.2热泵机多样式空调新技术及方向概述1)太阳能空调2)地源热泵3)低温地板辐射技术1）太阳能空调方式一：太阳能通过光伏效应，转化为电能为空调供电。方式二：太阳能加热热水，让热水加热吸收式机组中的发生器实现运行。方式三：太阳能冬天加热热水，让热水加热实现供暖。方式四：太阳能加热太阳能集热器，提升蒸发温度，空调效率高。空调新技术及方向概述空调新技术及方向概述2）地源热泵技术空调循环原理得出：冷凝温度的降低或蒸发温度的提高，有利于提高空调的能效比（COP）.而对于目前的空气源热泵机，面临着如下问题：夏天制冷：外机是冷凝器，发生冷凝过程，由于外侧环境温度高，导致系统冷凝压力高，压缩机运行功率高。冬天制热：外机是蒸发器，发生蒸发过程，由于外侧环境温度低，导致系统蒸发压力低，空调效率低，制热效果差，还存在结霜等一系列问题。空调新技术及方向概述空调新技术及方向概述夏天空调新技术及方向概述3）地板辐射采暖可最大改善供暖的舒适性，可在房屋装修时作为安装项进行操作，这样减少了空调内机的存在，另外也提升了换热的效率。空调新技术及方向概述空调新技术及方向概述空调新技术及方向概述四高效通过优化压缩机、电机、换热器、换热管等组成件达到空调系统的高效。空调新技术及方向概述4.1压缩机技术更新压缩机噪音是空调整个噪音源头中最重要的一部分，也是其他如共振噪音、传递噪音，制冷剂流动噪音产生的源头。所以压缩机噪音是判断一台压缩机对系统影响最关键的因素。除此，高效率、高排量、低震动、可靠性都是压缩机技术革新的关键。制冷压缩机容积式速度式离心式往复式回转式活塞式滚动转子式螺杆式涡旋式透平压缩机空调新技术及方向概述空调新技术及方向概述1）活塞式压缩机空调新技术及方向概述空调新技术及方向概述2）转子式压缩机空调新技术及方向概述3）涡旋式压缩机空调新技术及方向概述空调新技术及方向概述4）螺杆式压缩机空调新技术及方向概述空调新技术及方向概述5）离心式压缩机空调新技术及方向概述空调新技术及方向概述4.2高效换热器空调新技术及方向概述从传热学知识可知道；为提高传热效率，增加换热面积、改变流体流动状态、改变传热形式等方面。4.3高效风叶——仿生技术。空调新技术及方向概述风叶的设计需要考虑风量、噪音、功率三方面因素。除了上述4个方向、目前空调领域发展增加了智能化方向。空调新技术及方向概述五家电智能化。空调新技术及方向概述1)智能家居以能源管理和环境管理为中心。2）空调是耗能产品，必须考虑使用过程的节能，不但要保证对温度、湿度等各方面舒适性要求，还需要考虑到对设备运行、建筑节能、房间管理、环境监控等综合联动效益。3）使用互联网技术把所有家电在一个平台上统一联合，相互间可通过WIFI进行联通。其目的是为了空调的节能、环保、高效、舒适上得到全盘的考虑。空调新技术及方向概述六集中控制——VRV多联、楼宇控制系统空调新技术及方向概述1）自动化办公系统、信息管理系统、安全保卫系统和空调控制系统相结合。2）提高了空调系统、设备的能源利用率。补充内容（名词解释）1）无氟空调2）以水为制冷剂空调3）半导体制冷半导体制冷——帕尔帖效应。Qab=Iπab当电流通过两种不同导体构成的接点时，产生冷效应，反之，产生热效应。上式中给出了导体产生热量与电流在大小和方向上的关系。补充内容（名词解释）补充内容（名词解释）当电流从电子半导体流向空穴半导体（N→P）时接头处温度降低并从外界吸收热量；当电流方向从空穴半导体流向电子半导体（P→N）时，接头处温度升高发出热量；补充内容（名词解释）结语及展望发展方向:可持续发展战略、信息技术和自动控制技术。舒适、节能、环保、高效、智能。目标:结语及展望各位朋友：我们应充分地认识到我国制冷空调技术与先进国家之间的差距，特别是我国空调技术起步晚，而在世纪交替时期内相关技术迅猛发展，如何保证制冷技术与自然、社会、环境实现可持续性协调发展是本领域从业者要关注的焦点。我们的工作；不单是营造适合于人类生活、工作、生产的舒适和良好的环境，更要保证空调系统和运行设备的高效、节能、环保的要求。这些永远是制冷技术发展不变的方向。Airconditioning谢谢聆听！