空氣制冷技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與前景分析
進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來(lái),隨著環(huán)保問(wèn)題的日益突出,空氣制冷技術(shù)又一次成為世界關(guān)注的焦點(diǎn),先后有美國(guó)、澳大利亞、德國(guó)、日本、英國(guó)、中國(guó)等進(jìn)行了空氣制冷裝置的研究試驗(yàn),研究范圍涉及住宅及列車(chē)空調(diào)到食品冷凍和冷藏的幾乎所有的制冷技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。
低溫領(lǐng)域的應(yīng)用空氣制冷機(jī)極易制取低溫,并在很寬的冷卻負(fù)荷和低溫運(yùn)行工況范圍內(nèi)具有優(yōu)良的性能,特別適用于需要低溫和工況條件變化較大的場(chǎng)合。
現(xiàn)代食品冷凍和冷藏工藝有不斷向低溫方向發(fā)展的趨勢(shì),根據(jù)不同的食品和不同的冷凍或冷藏工藝要求,要求庫(kù)溫在0～-100℃大范圍內(nèi)可調(diào)節(jié),并要求制冷系統(tǒng)長(zhǎng)期在-30℃以下運(yùn)行,采用單級(jí)蒸氣壓縮制冷很難滿足這種低溫要和運(yùn)行工況,采用多級(jí)壓縮或復(fù)疊式蒸氣制冷,則導(dǎo)致系統(tǒng)COP的降低和投資的增加。
空氣制冷統(tǒng)在低溫下寬溫度范圍內(nèi)運(yùn)行性能優(yōu)良,工質(zhì)無(wú)臭無(wú)害和制冷速度快的特性使其非常適合于食品的冷凍冷藏。提出了一種帶蓄冷器的開(kāi)式空氣制冷系統(tǒng)用于冷庫(kù),通過(guò)改變冷卻空氣和室外空氣的混合比例來(lái)調(diào)節(jié)各個(gè)冷凍間和冷藏間的庫(kù)溫,可以達(dá)到很好的節(jié)能效果。有資料表明,食品加工業(yè)將是空氣制冷在低溫領(lǐng)域應(yīng)用的最大市場(chǎng)。
詳細(xì)分析了閉式空氣制冷系統(tǒng)用于美國(guó)食品加工業(yè)的市場(chǎng)狀況。雖然美國(guó)目前只有少數(shù)閉式空氣制冷機(jī)組用于食品加工,但據(jù)統(tǒng)計(jì),75%的食品加工廠家希望使用空氣制冷系統(tǒng),而且47%有強(qiáng)烈的使用意向。這說(shuō)明空氣制冷在食品加工業(yè)有極廣闊的發(fā)展前景。除此之外,空氣制冷在冷凝回收工業(yè)有害揮發(fā)性有機(jī)化合物、天然氣液化、冷藏運(yùn)輸、制藥業(yè)的控制低溫反應(yīng)及冷凍干燥處理和石化工業(yè)的存貯及加工等領(lǐng)域具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
空調(diào)領(lǐng)域的應(yīng)用
長(zhǎng)期以來(lái),空氣制冷在空調(diào)領(lǐng)域的應(yīng)用只局限于飛機(jī)空調(diào),因?yàn)轱w機(jī)座艙空氣制冷空調(diào)裝置能充分利用飛機(jī)原有設(shè)備和條件:利用飛機(jī)渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)作為制冷系統(tǒng)的動(dòng)力源和壓縮機(jī),以機(jī)外沖壓空氣作為冷卻介質(zhì),只增加透平膨脹機(jī)及其附屬設(shè)備,提高設(shè)備利用率,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)小型化。
然而,要使空氣制冷技術(shù)在空調(diào)領(lǐng)域得到推廣,必須把其性能放在第一位考慮,這是當(dāng)今世界能源緊缺的現(xiàn)實(shí)要求,也是產(chǎn)品具有競(jìng)爭(zhēng)力的標(biāo)志。
近年來(lái),歐美A對(duì)空氣制冷應(yīng)用于住宅和列車(chē)空調(diào)的研究取得了很大的進(jìn)展,美國(guó)早在1993年就設(shè)計(jì)出用于住宅和商業(yè)建筑空調(diào)(采暖、空調(diào))的閉式空氣循環(huán)制冷裝置樣機(jī),由Normalair-GarrettLimited設(shè)計(jì)及制造的列車(chē)用閉式空氣制冷空調(diào)系統(tǒng)于1998年在往返于德國(guó)和荷蘭的ICE-3高速列車(chē)上投入使用。
國(guó)內(nèi)在這方面的研究尚處在實(shí)驗(yàn)階段,值得注意的是,無(wú)論是低溫領(lǐng)域還是空調(diào)領(lǐng)域,我國(guó)在空氣制冷技術(shù)的實(shí)用化方面基本空白,除飛機(jī)空調(diào)外,目前只限于低溫環(huán)境試驗(yàn)裝置、橡膠的低溫粉碎和礦場(chǎng)開(kāi)采工作面的現(xiàn)場(chǎng)冷卻。這與世界的空氣制冷技術(shù)的應(yīng)用格局極不協(xié)調(diào),有關(guān)部門(mén)應(yīng)該盡快加大推動(dòng)空氣制冷技術(shù)實(shí)用化的力度,否則,我國(guó)的空氣制冷技術(shù)將永遠(yuǎn)落后于世界。
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