空氣制冷技術應用現(xiàn)狀與前景分析
進入20世紀90年代以來,隨著環(huán)保問題的日益突出,空氣制冷技術又一次成為世界關注的焦點,先后有美國、澳大利亞、德國、日本、英國、中國等進行了空氣制冷裝置的研究試驗,研究范圍涉及住宅及列車空調(diào)到食品冷凍和冷藏的幾乎所有的制冷技術應用領域。
低溫領域的應用空氣制冷機極易制取低溫,并在很寬的冷卻負荷和低溫運行工況范圍內(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,根據(jù)不同的食品和不同的冷凍或冷藏工藝要求,要求庫溫在0～-100℃大范圍內(nèi)可調(diào)節(jié),并要求制冷系統(tǒng)長期在-30℃以下運行,采用單級蒸氣壓縮制冷很難滿足這種低溫要和運行工況,采用多級壓縮或復疊式蒸氣制冷,則導致系統(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)運行性能優(yōu)良,工質(zhì)無臭無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式空氣制冷系統(tǒng)用于冷庫,通過改變冷卻空氣和室外空氣的混合比例來調(diào)節(jié)各個冷凍間和冷藏間的庫溫,可以達到很好的節(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域應用的最大市場。
詳細分析了閉式空氣制冷系統(tǒng)用于美國食品加工業(yè)的市場狀況。雖然美國目前只有少數(shù)閉式空氣制冷機組用于食品加工,但據(jù)統(tǒng)計,75%的食品加工廠家希望使用空氣制冷系統(tǒng),而且47%有強烈的使用意向。這說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)性有機化合物、天然氣液化、冷藏運輸、制藥業(yè)的控制低溫反應及冷凍干燥處理和石化工業(yè)的存貯及加工等領域具有很大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
空調(diào)領域的應用
長期以來,空氣制冷在空調(diào)領域的應用只局限于飛機空調(diào),因為飛機座艙空氣制冷空調(diào)裝置能充分利用飛機原有設備和條件:利用飛機渦輪噴氣發(fā)動機作為制冷系統(tǒng)的動力源和壓縮機,以機外沖壓空氣作為冷卻介質(zhì),只增加透平膨脹機及其附屬設備,提高設備利用率,實現(xiàn)系統(tǒng)小型化。
然而,要使空氣制冷技術在空調(diào)領域得到推廣,必須把其性能放在第一位考慮,這是當今世界能源緊缺的現(xiàn)實要求,也是產(chǎn)品具有競爭力的標志。
近年來,歐美A對空氣制冷應用于住宅和列車空調(diào)的研究取得了很大的進展,美國早在1993年就設計出用于住宅和商業(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,由Normalair-GarrettLimited設計及制造的列車用閉式空氣制冷空調(diào)系統(tǒng)于1998年在往返于德國和荷蘭的ICE-3高速列車上投入使用。
國內(nèi)在這方面的研究尚處在實驗階段,值得注意的是,無論是低溫領域還是空調(diào)領域,我國在空氣制冷技術的實用化方面基本空白,除飛機空調(diào)外,目前只限于低溫環(huán)境試驗裝置、橡膠的低溫粉碎和礦場開采工作面的現(xiàn)場冷卻。這與世界的空氣制冷技術的應用格局極不協(xié)調(diào),有關部門應該盡快加大推動空氣制冷技術實用化的力度,否則,我國的空氣制冷技術將永遠落后于世界。
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