可再生能源在空调制冷中的应用

唐国永

摘 要：近年来，由于城市化的快速发展，高層建筑的数量增多大量的侵占城市绿地，人口从周围的郊区农村涌向市中心二者共同作用导致城市热岛效应的出现。人们对物质生活水平的需求上升，夏天空调制冷的功能的利用率也随之升高。目前大部分的空调制冷系统采用的是压缩式制冷技术使得能源紧缺与环境污染成为当今发展的主要障碍。

关键词：可再生能源；空调制冷；应用

城市化导致的建筑物封闭性以及人们对于物质生活的向往，大规模使用压缩式空调制冷系统造成了日益严峻的能源短缺与环境污染形势。人类的生存环境受到全球变暖，臭氧层扩张和异常气候频发的威胁。因此为从根本上解决这一问题就要用清洁能源取代压缩制冷系统。

一、减少氯氟利昂使用量，采用地道风供冷

人类生存环境失衡主要体现在臭氧层扩张趋势日益明显，全球变暖加剧，海平面上升极端异常天气频发等方面。这类现象都是由于人类大量使用化石燃料排放二氧化碳等气体所导致的，同时片面追求经济发展的高速度而开采各种非可再生资源也使得能源出现短缺问题。因此为实现资源节约与环境保护，应减少化石燃料和可能造成污染的化工燃料的使用量，采用清洁能源代替。

例如针对空调制冷系统大量使用非可再生的氯氟利昂而带来的酸雨环境破坏等问题，研究人员应用清洁新能源来予以代替。传统的空调制冷主要是通过各种化学试剂反应产生氯氟利昂来实现冷气的输送。研究人员为改进其不足，应转变冷气的输送模式，采用地道风供冷的方式。地道风系统是利用地下空气冷凝再输送到地上实现降温的一项技术，空气在地下进行交换自然冷却。研究人员在地上建筑物内安装自动感温装置设定一定的温度上限，当室内温度到达上限后。感温系统向建筑物中自带的电子控制系统传递信息，控制系统将打开地下与地上之间的气体交流通道。地下的冷空气受到控制系统操纵的泵机的强力推送，冷空气上涌热气被迫挤压进入到地下冷凝室自然冷却。以此类推由电子控制系统推动气体的循环流动。地道风降温充分利用了建筑物内现有的中央空调通道和地道，节省了初期建设的费用以及后期的化工燃料的投入，结构系统简单，无需其他大型的耗能设备，没有环境污染问题。

二、缓解能源短缺，利用地源热泵系统

在各种设施设备日益完善的今天，人居生活水平得到了极大的保障。化工燃料和化石燃料的需求量也随之增大，在带来能源短缺问题的同时也对环境造成了不可逆转的影响，全球变暖海平面上升，极端异常天气频发，能源开采过度等现象频发给人们的生存空间构成威胁。所以为缓解上述问题，研究人员应从采用清洁能源与可再生新能源方面入手实现人与自然的和谐共生。

例如针对现存的能源短缺和环境污染问题，研究人员应采用清洁并且储量丰富的地热能来代替含有氯氟利昂的化学燃料。地热源泵主要以地下浅层保存的地热能作为冷热源进行能量的交换。地热源泵通过输送部分以电能为主的高位能源，将高温热源转移到低温热源。在夏季室外温度高于室内温度时，地表成为排热磁场把室内的热量通过土壤和地下水迁移至地下冷源冷却。在地源热泵系统中冬季被取出的热量在夏季得到补偿，使得能量守恒不断的可再生。建筑物内的电子灵敏感温系统辅助地源热泵系统进行热能的交互，体现在到达预设温度后自动开启冷气流动与电子刺激地热能活跃。室内的电子控制系统是信息的中转站，感温装置把温度信息反馈给中心，中心直接给地下热源分布发布指令并进行激活及时功能。

三、大量使用清洁能源，实现太阳能供能模式

大量使用压缩制冷系统满足人们对人居生活环境舒适度要求的提高的同时也带来了日益严峻的能源短缺危机与环境污染问题。目前解决这一问题的主要途径有两种：一是在提高化石燃料的同时积极寻找替代氯氟利昂的清洁制冷剂；二是根据需要使用清洁可再生的新能源。为从根本上使压缩制冷带来的一系列问题得以改善，研究人员应研发一种可以合理科学综合利用可再生清洁能源的途径将其应用于空调制冷，有效保护和改善人居生活环境，相应国家资源节约和环境保护的号召。

例如针对现有压缩制冷系统带来的能源短缺与环境污染问题，研究人员应开发一种囊括太阳能，地热源泵等清洁可再生能源为一体的制冷途径。首先，通过太阳能板吸收太阳辐射带来的热能驱动制冷系统在不使用氯氟利昂的情况下进行制冷。接下来，再讲太阳能转换为电能如太阳能光电制冷系统。白天沸石吸附剂被集热器加热产生大量的水蒸气之后进入到冷凝器中冷却保存到储存箱内，到夜间沸石吸附水蒸气，吸收周围的热量达到降温的效果。当太阳能不足时，由太阳能转化的电能将进行补足，把太阳能吸附制冷广泛应用到空调蓄冷中。

总结

针对目前人居生活环境所面临的能源短缺与环境破坏严重的问题，应该从减少煤炭等非可再生能源的使用量与开发利用清洁可再生新能源两个方面入手，贯彻开源节流的发展理念实现发展与保护的同时并举。所以在空调制冷系统中，设计人员可以选择利用地道通风供冷系统，地源热泵系统和太阳能供能来达到供冷与环保的目的。

参考文献

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