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    制冷設備在高溫天氣中的創新應用
    來源:諾冰制冷   發布時間:2013-10-28

                                                       制冷設備在深處高溫天氣中的創新應用

     隨著環境的加劇惡化,極端天氣越來越頻繁。2013 年的夏天可以說是史上最熱的一個夏天之一。各地持續“高燒不退”,身在上海,緊鄰黃浦江,卻感受不到江風帶來的清涼感受。今夏上海宣布以44個35 ℃以上的高溫日結束。空調作為暑期降溫的必需品,一方面把清涼舒適帶給了眾人,另一方面也將面對迫待解決的耗能問題。為此,筆者結合自身的一些體驗,舉幾個小事例,管窺冷暖空調這一“萬花筒”。      

       空調的相背

    不久前,我去一個發達國家的幾處城鄉觀光,那里分體式空調的安裝方式著實令我吃驚:無論單位和住戶,掛在屋外用來排熱風的機體,其正面無一不朝著主人的房屋,反面無一不對著公共場所。所以空調一開,室外機排出的熱浪都撞向主人房屋的外墻,室外的行人由此避免或減輕了酷暑里的熱上加熱;而屋主,則都死心塌地,在整個夏季都把窗戶關得嚴嚴實實,好像不需要再打開似的。

    不由對比我自己和在國內所見的情況:空調的室外機的安裝方向都是與此截然相反的,即把熱浪排向公共場所,從不考慮室外行人的感受。因為這樣安裝,可以避免自己住房外墻的熱上加熱,使室內的空調效果更好一些,自己更陰涼一些。

    我不知道彼國空調安裝方式在那個國家里是否有例外,我也不能肯定我們國內的空調安裝方式就無例外;但有一點是我必須正視,即把熱浪留給自己,是那個彼國多數人的選擇,把熱浪拋給公眾是我們多數國人的方法。這兩種空調安裝法在各自的國度里都已約定俗成,成為司空見慣的“生活景觀”。

    要是沒有這一次的觀光,或許我至今對我們的空調安裝法安之若素,正如人應該讓道于車,攤位應該占領馬路,污水偷偷引入江河,廢氣不露痕跡地放上天空……等等,不會認為這種種其實都是我們在“初級階段”必須革除痼弊和陋習。

    空調的相背,其實是社會規則和社會文明的相背。咱們國人尚需努力啊!

    讓家用空調滴水管給空調外機“潑冷水”

     

    酷暑來臨,空調開機時,這個“耗電大戶”拖著一條惱人的滴水“小尾巴”,常常會引起鄰里的糾紛。與此同時,外機的散熱片溫度高達80℃,無疑也增添了室外熱島反應。據此,早在六年前,上海工程技術人員首創無動力空調節電裝置,徹底回收“小尾巴”冷凝水,用回收的冷凝水給空調外機“潑冷水”降溫,可達節電13 % 以上。

    這項獲得專利的無動力節電裝置的技術特點是,它用PP環保材料注塑成型,僅靠4 只小螺絲掛在空調外機散熱片上,左右兩個接水孔,介入空調滴水管,內部彎彎曲曲幾條導水槽,引導冷凝水自前端的10個出水口,緩慢而均勻地流經散熱片,自然蒸發被高速旋轉的外機風輪吸入后,帶走熱量,從而降低壓縮機負載,達到節能功效。如此往復,空調冷凝水進入“自循環”,無需任何外部動力,就能為空調消暑降溫,滴水“小尾巴”也被徹底根除

    千萬別小看淅淅瀝瀝的空調冷凝水,以1.5匹空調為例,一小時產生的冷凝水超過1000克。“廢水”利用后,一晚上節電1.5 度。經質檢技術研究院測定,加裝這種無動力空調節電裝置,空調能效比至少提高1.5級。因此,上海楊浦區延吉街道曾有數百戶人家已經用上了無動力節電器。

    當前,市場上庫存的低能效空調尚有千萬臺,這批庫存空調如能利用無動力節能裝置和技術加以改造,提高能效比后出售,亦不失為尋找到了一條較為理想的銷售途徑,于國于民于企業可謂“三得利”。

    為中央空調吹霧送涼 “小神童”再顯神威

    從上海科學院能源與環境研究發展中心獲悉,由上海科研人員研發的、曾在家用空調上成功運用的空調霧化冷卻節能裝置又有了升級版,已在上海電信、友誼商城等企業的中央空調外機上使用,節能效果可達20 % 。

    “小神童”空調節能裝置采用的是國際首創的霧化冷卻技術,通過回收并霧化冷凝水對空調外機進行物理降溫,降低外機用電負荷。這項專利技術此前成功用于家用空調的外機。此后,該專利發明人、上科院能源與環境發展中心總工程師葛永樂等,又盯上了夏季“耗電大戶”中央空調,并進一步研發出了“小神童”的升級版——在中央空調外機上均勻地掛上多組“小神童”改用自來水作為霧化水源,合力給中央空調外機“降溫”。

    首批單位——上海友誼商城安裝在大樓屋頂的14套101千瓦的風冷式空調機組嘗試著掛上了霧化冷卻裝置,半年內已取得了平均20 % 的節能效率。

    靈活可變的除霜方式

    多年來,風冷空調器各種除霜方法一直存在不足之處,在制冷系統中,結霜是系統運行中常見的現象之一,當蒸發器表面溫度低于零度時,換熱器表面會出現結霜現象,如不及時清除,難保制冷系統高效率運行。為此,尋求理想的除霜方法,制冷界一直在馬不停蹄地探索著。

    數年前,南京的儲維工程師研制成功一種換熱器的除霜裝置,其特點是,在除霜過程中用除霜風扇按原風扇相反的方向送風,強制空氣由非結霜側進入風換熱器并向結霜側流動,將被加熱的空氣吹向結霜層。這一靈活并可逆轉風扇的除霜方式獲得國家專利。

    本發明是以如下方式完成的:在制冷機上安裝溫控開關或壓力開關,以及控制風扇正、反轉的電路和機構,當制冷機進入除霜程序且制冷機系統內的溫度或壓力滿足設定條件時,啟動風扇反轉按原風扇相反的方向送風,即強制空氣由非結霜側進入風換熱器并向結霜側流動,將被加熱的空氣吹向霜層,依靠對流、導熱、輻射融霜。

    其靈活性又表現在:反轉風扇的啟停也可以用時間控制;如果在除霜的過程中制冷機系統內的溫度或壓力不能滿足設定條件時,風扇停止轉動,依靠導熱、輻射兩種方式融霜;當制冷機系統內的溫度或壓力重新滿足設定條件時,風扇又啟動按原風扇相反的方向送風,再次依靠對流、導熱、輻射三種方式融霜;一旦制冷機結束除霜程序時,反轉風扇便逐漸停止轉動,適當延時后風扇重新正轉,恢復制熱工況。

    鐵路虹橋站高溫天保持空調恒溫有“秘密”

    ——一半制冷來自百米地下

    今夏破歷史記錄持續高溫,然而暑運天天火熱日均可發量達到11萬人次,接近上海站、上海南站兩站總和。對于采用單一站廳、候車室面積達到6.5萬平方米,而且最高處層高接近30米,立體空間體積達到180萬立方米。這樣一個龐大無比的“體積”對虹橋站來說,防暑降溫壓力最大。日前,當室外溫度超過37℃的時候,在第九售票處用紅外線測溫槍測試7米高出風口處溫度顯示21℃,購票隊伍中溫度顯示27.1℃。這一溫度讓候車大廳行色匆匆趕路的人不覺得熱,同時讓坐下來候車的旅客不覺得冷。

    這么大的超高層建筑,又能取得夏季制冷的恒溫“秘密”在哪兒?如果靠老傳統的中央空調制冷設備是不行的,虹橋站是全國第一個大面積使用深井式地源熱泵機組制冷的火車站。熱泵機組中央空調系統制冷原理是以電為動力源,以水為媒介,進行冷熱交換。虹橋站共有7臺熱泵制冷機組,其中3臺是地源熱泵機組,也就是說,一半制冷量來自地下百米的深層土壤。據悉,虹橋站深達100米地下有近2000根細管道,中央空調系統制冷產生的熱量,通過這些細管道被傳到百米地下,和溫度較低的深層土壤進行熱交換,這樣,土壤中的冷量就能被用作地源熱泵制冷,而存入地底的熱量則被儲存起來,等到冬季需要取暖時還能循環利用。當地下土壤溫度過高,地源熱泵會自動開啟報警裝置,防止熱量過量灌入地下,破壞土壤生態環境,這是最綠色環保的制冷手段。同時,虹橋站又會根據天氣情況,控制7臺制冷機組開啟情況。目前最多時只開啟6臺,所以,哪怕上海的氣溫繼續攀升,旅客來虹橋站乘坐高鐵,也不會因為室溫過熱而感覺不適。

     
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