提升中國建筑空調(diào)能效水平的必要性和技術(shù)可行性

1、提升中國建筑空調(diào)能效程度的必要性和技術(shù)可行性一、必要性1.1不斷提升建筑空調(diào)能效程度是全球性的大趨勢，日本、美國、歐盟已明確制定了能效程度進(jìn)步的目的值和時間表建筑空調(diào)是現(xiàn)代社會所必需的可顯著改善人們生活環(huán)境，進(jìn)步生活質(zhì)量的以人為本的人性化設(shè)備。但它同時又是一個能源消耗的大戶，并可能對地球的環(huán)境保護(hù)造成重大損害，如造成臭氧層空洞的擴(kuò)大，地球溫室效應(yīng)的加重，因此世界各國都無一例外地為減輕它的負(fù)面影響而制定一些法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。如限定對大氣層會造成危害的多種制冷劑的使用年限。并強(qiáng)調(diào)空調(diào)節(jié)能和制定了建筑空調(diào)能效程度進(jìn)步的目的值和施行時間表。如美國到2022年要施行的新能源標(biāo)簽，規(guī)定分體式空調(diào)器的季節(jié)性能效比

2、應(yīng)到達(dá)3.52以上，分體式熱泵型空調(diào)器的能效比應(yīng)到達(dá)3.81以上；日本1999年4月1日生效的新能源法，規(guī)定制冷量小于2500的分體式空調(diào)的能效比應(yīng)到達(dá)5.27以上；25003200的分體式空調(diào)器的能效比應(yīng)到達(dá)4.90以上；32004000的分體式空調(diào)的能效比應(yīng)到達(dá)3.65以上；1.2只有提升中國建筑空調(diào)的能效程度，才能使中國的空調(diào)產(chǎn)品進(jìn)入國際市場，保持如今的消費大國的地位空調(diào)作為家用電器的新寵，其年耗電量已超過洗衣機(jī)，電視機(jī)和電冰箱。是否節(jié)能即是標(biāo)志空調(diào)器質(zhì)量好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)，又左右了它的產(chǎn)品能否可持續(xù)開展。如今世界各空調(diào)器的消費大國都制定了節(jié)能法規(guī)，迫使廠家所消費的產(chǎn)品能效比不斷進(jìn)步。隨著我

3、國經(jīng)濟(jì)的迅速開展和世界貿(mào)易組織T的參加，進(jìn)出口貿(mào)易將大大增加，空調(diào)產(chǎn)品的能效程度已成為衡量產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)，直接影響其國際競爭力。為確保能量利用的效率，全球許多空調(diào)器進(jìn)口國都制定了空調(diào)能效程度的限定值，低于限定值的產(chǎn)品不準(zhǔn)消費和限制進(jìn)口。如德國和香港已明文規(guī)定對高能耗、低能效比的空調(diào)不準(zhǔn)進(jìn)口。如今我國的家用空調(diào)產(chǎn)量已達(dá)2000萬臺，除滿足國內(nèi)需求外，尚有數(shù)百萬臺外銷，不少外商投資在中國的消費點和國內(nèi)廠家還方案去那些空調(diào)使用率較低的國家和地區(qū)，增設(shè)新的消費點，或擴(kuò)大該地區(qū)的銷量，這一切都要求提升中國建筑空調(diào)的能效程度，以獲得該地區(qū)的消費權(quán)和進(jìn)口權(quán)，并有望在國際空調(diào)市場中占據(jù)與消費大國產(chǎn)量相稱的

4、市場份額，以往那種產(chǎn)品技術(shù)含量低，靠價廉取勝的“地攤式的銷售理念是無前途可言的。1.3空調(diào)用電已成為國內(nèi)的耗電大戶，提升能效比才能改善國內(nèi)的電力負(fù)荷特性，降低尖峰用電負(fù)荷比例，到達(dá)節(jié)能平安用電的目的由于家用空調(diào)具有使用時間集中，季節(jié)性負(fù)荷大的特點，加重了峰谷電量差距的矛盾，使得電力系統(tǒng)負(fù)荷特性劣化，電網(wǎng)負(fù)荷率下降，造成電力設(shè)施的資源浪費。以上海為例2000年夏季尖峰負(fù)荷為1047.6萬千瓦，其中空調(diào)用電達(dá)390萬千瓦，占尖峰負(fù)荷的38.5%，比1999年所占的用電尖峰負(fù)荷36%高出2.5%。近幾年新建的電廠、電網(wǎng)僅為滿足電力空調(diào)全年13個月的運轉(zhuǎn)，直接導(dǎo)致電力設(shè)備年負(fù)荷利用小時數(shù)的下降，目前全

5、國有2000多萬千瓦的電力設(shè)備和電網(wǎng)專為空調(diào)效勞，而其利用率只有10%，相當(dāng)于國家投入的2000億巨資卻有90%時間在閑置。據(jù)有關(guān)資料，中國目前火力電廠的建立投資每千瓦約6000元，裝備脫硫設(shè)施需再增加每千瓦900元，另外電網(wǎng)建立每千瓦約2000元，這樣每千瓦的增量用電投資近9000元，遠(yuǎn)高于每千瓦空調(diào)設(shè)備的購置本錢，而核電、水電的建立費用比火電還要高3-6倍，如今我國每年消費的家用空調(diào)將使電網(wǎng)增加負(fù)荷1500萬千瓦，假如能效程度不提升就會給國家造成更大的投資負(fù)擔(dān)。二、技術(shù)的可行性2.1與國際先進(jìn)程度相比，國內(nèi)空調(diào)的能效程度的提升存在著很大的空間根據(jù)我國家用空調(diào)能效比測試的權(quán)威部門的報告顯示：

6、從1998年至2001年各地企業(yè)送檢的產(chǎn)品中能效程度沒有顯著的增加。有的產(chǎn)品還有細(xì)微的下降，造成這種狀態(tài)的主要原因是：消費廠家過分追求市場的占有份額，過于遷就消費者不求節(jié)能只求廉價的消費心態(tài)。在某些消費者心目中，空調(diào)的年利用天數(shù)只有30天左右制冷和取暖而且每天也只用幾個小時。因此實際的利用率不到3%按全年小時算這樣價廉是第一位的，而節(jié)能反而變次要的了，這樣做實際上更加重了尖峰用電的矛盾，惡化了電網(wǎng)的負(fù)荷狀況。因此作為國家的主管部門，更應(yīng)該制定出較強(qiáng)硬的法規(guī)限制和取消高能耗低效率產(chǎn)品的消費和銷售。國標(biāo)中能效比規(guī)定偏低，只會起到保護(hù)落后的作用，對技術(shù)先進(jìn)的企業(yè)起了打擊作用。從技術(shù)上講，中國的空調(diào)行

7、業(yè)的技術(shù)設(shè)備引進(jìn)主要來自日本、美國和意大利，進(jìn)步能效比是完全可能的。從如今的有一定消費規(guī)模、有獨立研發(fā)才能的空調(diào)骨干廠的決策層的愿望來看，他們希望通過產(chǎn)品質(zhì)量的進(jìn)步，能效程度的提升，進(jìn)展優(yōu)勝劣汰的競爭。2.2提升空調(diào)能效程度的各種技術(shù)手段及評價業(yè)內(nèi)專家一致認(rèn)為：提升空調(diào)能效程度是一個系統(tǒng)工程，空調(diào)的能效程度與壓縮機(jī)、換熱器、電機(jī)、風(fēng)機(jī)、風(fēng)系統(tǒng)、制冷劑、控制系統(tǒng)、系統(tǒng)匹配等眾多因素有非常親密的作用關(guān)系，為此各空調(diào)消費大國展開了深化的研究和分析。美國能源部采用逆工程分析法，對現(xiàn)有的71種產(chǎn)品進(jìn)展了工程分析。通過各類產(chǎn)品的詳細(xì)的本錢構(gòu)成，評估出各項改良對能效比奉獻(xiàn)量的大小，并由此預(yù)測出隨著能效程度標(biāo)

8、準(zhǔn)的提升將會造成相對本錢的上升幅度，從而為制定性能價格比最合理的標(biāo)準(zhǔn)提供根據(jù)。通過工程分析，假設(shè)將能效比進(jìn)步20%，本錢增加27%；能效比進(jìn)步30%，本錢增加44%；能效比增加40%，本錢增加60%；因此能源部將能效比的增幅定為20%就容易被廠家和消費者承受。假如將直接原料按換熱器、壓縮機(jī)、其他原料來劃分，那么能效進(jìn)步20%，上述三項的本錢增加比例分別為37.6%、25.1%和8.2%。歐盟通過研究分析所得到的提升能效程度的三種主要的技術(shù)解決方案是：A熱交換外表積增加；例如：1增加換熱器面積30%，EER平均進(jìn)步8%；2增加一個制冷管，EER平均進(jìn)步10%；B增加熱交換系數(shù)；例如：1改良管道設(shè)

9、計，EER平均進(jìn)步8%；2使用高效風(fēng)機(jī)，EER平均進(jìn)步1%；其他情況；例如：1使用電子整流電機(jī)，EER平均進(jìn)步2%；2改良壓縮機(jī)效率5%，EER平均進(jìn)步3%。由于日本能源緊缺，崇尚節(jié)約，因此是世界最重視和最強(qiáng)調(diào)空調(diào)能效程度要求的國家。從2000年開場為了到達(dá)高性能的要求，日本外鄉(xiāng)空調(diào)制造商放棄了產(chǎn)品設(shè)計小型化的要求，開場向大型化開展，下面以同一品牌的一個可比產(chǎn)品舉例：從表中可以看出：隨著能效程度的大幅度進(jìn)步，產(chǎn)品尺寸、重量也相應(yīng)增大，其中換熱器的增大是產(chǎn)品體積、重量增大的最合理的解釋。2.3改良換熱器是進(jìn)步空調(diào)能效程度最易見效果的手段之一對于一個選定壓縮機(jī)的制冷系統(tǒng)而言，換熱器無疑是進(jìn)步制冷量

10、的關(guān)鍵所在，換熱面積的大小，換熱效率的上下都對制冷量有著直接的影響。根據(jù)根本的傳熱方式：換熱量Q=KF其中：K為傳熱系數(shù)；F為換熱面積；為傳熱溫差；K作為傳熱系數(shù)與風(fēng)速有關(guān)，當(dāng)風(fēng)速增大時，K和Q也隨之增大，但同時風(fēng)機(jī)的耗能也增加，所以對能效程度的進(jìn)步而言，K有一個上限，K的大小同時還受到因風(fēng)速增大而引起噪音的限制。而換熱器面積的增大，那么可以在不增加輸入功率的前提下，成正比地增加換熱量，從而進(jìn)步能效程度，同時由于換熱器面積的增大，還可降低壓縮機(jī)的壓比，進(jìn)步整個系統(tǒng)的效率，有關(guān)資料的數(shù)據(jù)還說明：空調(diào)的能效程度的增加根本上與兩器換熱面積的增加成正比。因此通過對各國進(jìn)步空調(diào)器能效程度的技術(shù)途徑分析，雖然理論上有許多進(jìn)步空調(diào)節(jié)能程度的方法可選擇，各國也采納了眾多的技術(shù)手段，但在實際應(yīng)用中，殊途同歸，目前最常用，最有效的節(jié)能方法仍是通過增大室內(nèi)外換熱器的面積來進(jìn)步能效程度。產(chǎn)品效率的進(jìn)步所采用的多種技術(shù)措施，往往會導(dǎo)致本錢的增加，這個本錢增加是否值得應(yīng)從整體效應(yīng)中加以評價。假如將如今施行的強(qiáng)迫型的能效限定值(EER)