1、1前言據估算,目前我國房間空調器年耗電量超過1000億千瓦時,占大中城市夏季用電高峰負荷的30%以上。提高房間空調器的能效標準,對調峰降摘要:介紹一種改造既有舊型低效空調器、提高能效的技術,并結合實驗室實驗并在上海某一既有居民社區節能改造示范項目中的應用探討節能性。在實驗室對舊型柜式空調機的測試結果表明,節能率可提高6%7%。在某住宅小區的實際應用工程中,對既有家用分體空調器的節能改造效果得到驗證,節能率可達10%15%。實驗研究和實際工程應用結果表明,替換冷媒、增加過冷度的改造可獲得明顯的節能效果,但與機型和使用程度等相關,該技術可望對應我國目前經濟水平發展現狀和節能減排社會需求,取得具有現

2、實可行的節能效益。關鍵詞:空調器COP 節能改造過冷器混合工質Energy-Saving Technologies and Applicationsof Existing old Room Air-ConditionersTan hong wei,Shou qing yun,Song ya chao,Qing shui tai yaAbstract:it introduces one technology to renovate existing old inefficiency room air -conditioners and improves its efficiency.The te

3、chnology combines laboratory experiments and is applied in shanghai existing community's demonstration projects,which is valued on its energy-saving effect.In the laboratory experiments of existing old inefficiency room air-conditioners it shows that energy-saving rate can be increased by 6%-7%.

4、In the existing community's home split air-conditioner renovation demonstration projects it is proved to improve energy-saving rate by 10%-15%.Both results show that replacing refrigerant and improving sub-cooling degree can saving energy but it depends on all kinds of air -conditioners and thei

5、r levels of use.This technology meets current level of economic development status and social needs of energy -saving and emission-reducing,which is practical for energy benefits.Keywords:air -conditioners,COP,energy -savingrenovation,sub -coolingdegree,refrigerant mixture 既有舊型房間空調器的節能改造技術及應用同濟大學譚洪衛

6、壽青云宋亞超上海清環環保科技有限公司清水泰雅【基金項目】上海市科委支持項目(08DZ1203603【作者簡介】譚洪衛(1959,男,同濟大學綠色建筑及新能源研究中心常務副主任,教授,博士生導師,從事能源規劃、建筑節能、新能源利用和能源管理等方面的科研工作。荷、緩解電力供需矛盾有著重要的意義。2005年3月1日,我國正式對家用房間空調器實行強制能效標識(5級制度管理。2010年我國開始執行房間空調器的新能效標準(3級。4500W的機組能效比限值提高到COP3.2。這一舉措將明顯提高家用空調節能率約23%。然而,我國尚存續使用著大量的舊型低效空調器,尤其是在既有居民社區中,早年安裝的空調器其實質能

7、效比COP大都在2.0或以下,且大都仍將使用數年,這預示著家用舊型空調器改造存在必要性。本文介紹的低成本節能改造技術具有非常可觀的節能改造潛力。2既有空調器能效現狀及節能潛力根據中國統計年鑒2008,到2007年底中國城鎮居民家庭平均每百戶空調擁有量已經達到95.08臺,不難看出,中國城鎮家庭空調的普及率已經達到相當高的水平。目前,關于空調安全使用年限的標準尚未出臺,不過,一般按設計壽命為810年。2006年統計全國城鎮家庭戶數接近2億戶,推算存量家用空調器臺數超過1億臺,且大都為5級能效的機組,這批機組可能有相當一部分仍將沿用3-5年后才會更換。按既有空調器臺數1億臺,剩余使用5年,空調年使

8、用時間784h、壓縮機開機率為0.7、平均制冷量3500W,平均COP2.6作簡略測算可知不同的方案效果及其節能潛力所在。1按現行能效限值標準(cop=3.2全部更換舊型空調的節能潛力:實現年節能量=100×106臺(784h×3.5kW/2.6/臺×0.187×0.7=138億kWh根據中國家用電器協會提供的測算數據,提升機組能效比對產品增量成本將接近100億元。即使目前對既有空調適用家電以舊換新、高能效機組補貼政策,在新購置費基礎上銷售單價將增加30% 40%。2既有空調器改造的節能潛力:經市場調研,目前既有舊型空調機組的大部分在近35年仍將繼續使用

9、,同時,一些針對既有低效空調器的節能改造技術研發成功并開始應用。按現存空調器存量的70%計算,以前述簡易測算條件為基準,導入針對舊型空調器節能改造措施測算得知:按改造既有空調器后節能率=10%(節能改造技術后述投入改造費用僅為新購置費用的20%左右。3既有舊型空調器節能改造技術一般來說,改善空調器的能效主要有以下技術路徑:1改善和優化元器件效率。如提高壓縮機效率、采用高效風機電機、改善換熱方式、強化換熱器效率。2改進空調器系統設計,優化換熱器配置、結構參數及系統運行參數。3優化工質匹配(混合工質替代及改良冷媒循環效率。4運行管理節能。由于是對既有空調器的節能改造,需要考慮改造成本及剩余使用年限

10、的因素,綜合研發出經濟合理的節能改造技術。本文研發的既有空調器節能改造技術涵蓋上述2中的優化換熱器配置、結構參數及系統運行參數及3中工質的優化匹配及冷媒循環改善技術。首先,對既有空調器增設輔助冷凝器,輔以獨自的控制技術,有效的除去壓縮機出口的過熱,實現冷凝器后的過冷處理,機組能效比可得到顯著提高(圖1、圖2。同時,使用混合工質替換了既有R22工質,利用增設的輔助冷凝器接管構造上的改良,改善了冷媒循環管路的效率。4實際工程應用1實際工程應用概要上述既有空調器節能改造技術已在日本、韓國一些工業園區實施應用,取得顯著節能效果。本文對在上海某既有居民社區中的應用作一介紹。本研究對社區居民家庭的既有空調

11、器狀況進行了調研,根據既有空調狀況調研及繼續使用計劃的居民意向調研確定了實施改造的對象,共計10戶(表1,并結合社區節能減排示范項目,建立長期運行數據跟蹤監測系統。2現場實施改造狀況既有空調器的節能改造按如下流程,由專業人員實施。首先開啟既有空調器,檢測制冷、制熱運行參數及功耗。然后開始改造:抽出既有空調器中的R22冷媒,截斷原冷凝器冷媒管路,然后將輔助過冷器焊接于既有空調器室外機的冷凝器出口,連接管路。改造結束后再次開啟空調器,檢測制冷、制熱運行參數和電耗。3現場驗證節能效果(見圖37圖2增設輔助冷凝器的能效改善效果圖1實際應用案例系統示意圖表1實施對象一覽表實施用戶空調器品牌空調馬力購入年

12、份A 1H 1.5P 2003A 2X 2.0P 2002A 3S 1.5P 不詳A 4C 1.0P 不詳A 5M 1.5P 不詳A 6A 1.5P 2004A 7X 2.0P 2002A 8J 1.5P 2004A 9J 2.0P 2005A 10S不詳圖3改造前后室外氣溫條件對比圖4改造前后室內機送風溫度對比金山區研究落實“十二五”節能降耗工作根據市政府下達任務,金山區確定“十二五”時期節能降耗的目標是:萬元增加值能耗5年累計下降16%,能源消費量年均增長控制在10%以內,萬元工業增加值能耗下降17%,商業、旅游業、建筑業能耗各下降12%,公共機構能耗總量下降5%。為完成上述目標,6月29

13、日,金山區召開節能減排工作會議,全面總結金山“十一五”節能減排工作,安排部署全區“十二五”及2011年節能減排和產業結構調整任務。會議提出,“十二五”期間,金山區正處于加快發展的機遇期和轉型發展的關鍵期,全區節能減排和結構調整工作面臨的形勢更加嚴峻,任務更為繁重。為做好“十二五”時期節能降耗工作,要做到六個“更加注重”:一是更加注重節能低碳倒逼經濟社會發展轉型;二是更加注重結構調整,以更大規模,更快速度淘汰,壓縮高能耗產業和落后產能,為新上項目騰出空間;三是更加注重通過技術進步和強化管理提升能源利用效率,控制能源消費總量;四是更加注重強調社會、企業、居民的責任,營造政府主導,全社會積極參與的良好局面;五是更加注重開源節流,加快新能源開發利用,為彌補未來發展中可能出現的能源缺口做準備;六是更加注重減緩溫室氣體排放,積極應對氣候變化。會議還提出,做好污染物減排工作,要體現“三個并重”:一是減排措施從以工程減排為主向“工程減排與結構減排并重”轉變;二是減排對象從以重點排放源為主向“點面并重”轉變;三是減排工程從以建設為主向“建管并重”轉變。會議期間,各街鎮工業區與區政府簽訂了年度“節能目