双碳背景下制冷空调技术应用与发展探析

摘要：当前，我国对制冷空调的应用不断增加，高效制冷机房因具有节能高效的特点，在国内外的应用越来越多。高效空调制冷机房的应用，对于缓解能源消耗、促进“双碳”目标实现具有重要意义，且与当前的社会经济发展趋势相适应。现阶段，在暖通空调行业的发展转型中，高效空调制冷机房的技术应用中还存在一定的问题。对此，本文首先分析高效空调制冷机房运行流程，其次探讨推动制冷空调行业绿色低碳发展的有效措施，从而为制冷空调企业带来更多的环境效益。

关键词：双碳；制冷空调；技术发展

引言

空调制冷是通过制冷剂的物理状态发生改变，即在从液态变为气态过程中，因制冷剂本身焓变，进行吸热导致本身降温，使制冷剂与蒸发器壁面形成温差，蒸发器壁面将热能传递给气态制冷剂，制冷剂将热量以潜热形式进行“存储”，从而降低蒸发器壁面的温度，形成壁面低温面，使空间内流通的空气与蒸发器外壁面之间有较明显的温差，从而将空间内流过蒸发器的空气热量带走，达到空气降温的效果。

1高效空调制冷机房运行流程

高效空调制冷机房的运行模式主要是基于以上四个主要部件的协调运行和智能控制系统的精确调节。机房空调系统主要运行流程如下：第一步，启动。当机房空调系统开启时，压缩机开始工作，将制冷剂气体压缩至高温高压状态。同时，冷却系统也开始工作，为冷凝器提供必要的冷却条件。第二步，冷凝。高温高压制冷剂气体进入冷凝器后，在冷却水或空气的冷却作用下放出热量，凝结成液体或气液混合物。该过程中释放的热量被冷却水或空气带走。第三步，节流和蒸发。离开冷凝器的制冷剂经过节流机构后压力降低，进入蒸发器。在蒸发器中，冷却液吸收机房内的热量并蒸发成气体，从而降低机房的温度。蒸发器的设计应保证高效的热交换和均匀的空气分布。第四步，循环和调节。制冷剂气体返回压缩机并开始新的循环。同时，智能控制系统实时监测机房内的温度、湿度等参数，并根据设定调整压缩机的工作状态、冷却水的流量、调节机构的开度，保证机房环境稳定在指定值。第五步，维护与保养。为了确保机房空调系统的高效运行和延长使用寿命，有关人员需要定期对系统进行维护和保养工作，如更换滤网、检查冷却水的质量和流量、清洗冷凝器和蒸发器等。

2推动制冷空调行业绿色低碳发展的有效措施

2.1贯彻落实国家政策，研究碳足迹

为推动制冷空调行业绿色低碳发展，必须坚决贯彻落实国家相关政策，积极促进该行业的转型。“双碳”目标提出后，中央和各级政府都开始针对各区域的实际情况，制定相应的行动方案，提出了有效的具体措施。同时，制冷空调行业也紧跟国家发展脚步，积极响应政策号召，寻求新时期的发展改革，旨在推动行业的绿色低碳发展，实现产业升级。与此同时，还要加强对制冷空调行业碳足迹的研究，可从原材料获取、生产、运输、使用和维护等环节着手，注重产品的回收利用。目前，制冷空调设备的碳足迹数据还不够完整，存在欠缺，因此需要加大研究力度。建议采用生命周期评价法，来更精确地计算产品的全生命周期碳排放量，以便优化产品设计方案，改善产品的环保性能，从而减少整体碳排放量。

2.2在远程监管和故障诊断中的应用

当前，高效空调制冷机房需要加速转型升级，因此，构建智慧空调机房和管理系统十分必要，而基于云的综合运维技术在机房空调系统中的应用，实现机房的远程监控和预防性维护。例如，某大型企业机房打造了远程监控平台，综合运用云计算、物联网等技术实现机房设备的远程监控和故障诊断。运维人员可以随时随地实时监控机房设备，提高运维效率和质量。由此，机房还可以引入预防性维护的概念。通过数据分析、预测性维护等措施，可以提前发现并解决潜在的设备问题。这有利于延长设备的使用寿命，显著降低机房的运营成本和风险。

2.3微通道换热器

在考虑换热器制造成本的同时，应针对翅片型式及其参数、换热器布置、回路设置、集流管的设计等方面进行研究，得到高效经济的换热器；新材料的应用可增强微通道换热器在多种使用环境中的适应性，并提升换热器性能；对微通道换热器的研究多集中于传热方面，腐蚀影响方面则较少涉及，也应加强相关研究。当前行业内虽然存在多种试验方法，但并没有公认的且能与现场失效很好吻合的方法，需要进一步开展相关研究工作；对于微通道换热器作为冷凝器时的传热特性研究较多，而针对微通道蒸发器的研究，尤其是理论上对结霜和融霜工况下换热器表面传热传质机理研究还比较少。因此，还必须针对微通道换热器作为蒸发器时在结霜和融霜工况下，内部制冷剂的分配特性、换热器表面霜层生长规律等对系统性能特性的影响进行研究。

2.4改变经营方式，促进循环经济发展

制冷空调行业的绿色低碳发展，要求相关企业改变传统的经营管理方式，强调平台经济的创新和监管。该行业应充分利用互联网技术，有效把控产业链中各环节的联通性，并依托人工智能技术、大数据技术来提升产业技术水平，促进产品生产效率的提高。现代化技术的应用能够优化制冷空调产品生产流程，确保产品设计的环保性、节能性，实现产品的智能化发展，在最大程度上降低产品的碳排放量。

3制冷空调行业的发展方向

3.1无人值守控制技术

无人值守控制技术是高效空调制冷机房智能管理的重要组成部分。通过先进的控制系统和传感器技术，可以实时监控机房内每台设备的运行状态和环境参数。当机房出现异常情况时，控制系统能够及时发现并采取相应措施，确保机房安全稳定运行。无人值守控制和监控技术的引入，大大降低了人工成本和机房的管理难度。同时，由于控制系统可以实时监控和调整机房的工作状态，控制系统可以保证机房始终高效运行，从而降低能耗，提高运行效率。

3.2PUER仿真

数据中心PUER的仿真设计源于创新数字孪生和高效空调制冷机房技术，在运营阶段，基于空调制冷系统构建系统模型，选择设备参数，导入运行参数、负载率、控制逻辑和气候数据等模拟仿真系统和设备运行状态，输出PUER并与实际运维水平比较，智能调优及完善运维策略。

3.3技术升级减碳

“双碳”背景下，制冷空调行业可通过技术升级来实现减碳目标。首先，冷热一体。在制冷空调系统中安装冷热回收装置，同时利用冷热资源有利于提高能源利用率，减少能源浪费。未来，应当对高效利用制冷系统两侧能量的技术进行研究。其次，冷链升级。冷链物流的基础是冷冻、冷藏技术，需要在整个运输、销售环节中使物品一直处于低温环境下，以保障冷链物品质量。冷链物流行业的发展将带动我国产业的全面发展，有利于拉动消费升级，促进乡村振兴。因此应当从制冷剂、制冷工艺方面的研究来保障冷链物流的方案，同时还要加大蓄能设备的研发力度。

结语

高效空调制冷机房的安全和有效运营离不开对先进技术的应用，只有熟悉机房的基本结构和运行原理，才能把握关键技术应用。本文对于高效空调制冷机房中的关键技术进行了分析，并探究了相关技术在机房预测机房空调系统能耗、机房运维管理以及远程监管和故障诊断中的具体应用，为更好地推进机房改造和系统优化提供思路和参考。

参考文献

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