论文部分内容阅读
【摘 要】现代技术的进步与制冷技术的发展有着密不可分的关系。文章通过分析制冷技术的发展对地球生态环境的破坏来探讨制冷技术的发展趋势。
【关键词】制冷技术 发展趋势 太阳能驱动 天然气驱动
21世纪已经进入经济快速发展的时期，同时，制冷空调产品也逐渐普及到了每个家庭，在各个生产技术、科学研究领域、生活空间都有制冷技术的身影，为人类生活质量的改善起到十分重要的作用。然而不可忽略，空调制冷技术推进社会经济发展的同时，也给我们的生存环境造成严重的破坏。破坏容易，治理难。使我们的工作量越来越大，效果却不显著。
一、制冷技术的发展给人类地球生态环境带来的破坏
科学技术对人们的影响既有好的一面，又有坏的一面。它在给人们生活带来便利的同时，也产生了很多的负面影响，给人们的日常生活造成了很大的祸害。制冷技术的发展也是科学技术的发展之一，它给人类制造很多财富的同时，却给人们生活的自然环境造成了消极影响。
正如大家所知道的，地球的大气层上就像一个过滤器，一把保护伞的“臭氧层”能阻挡太阳辐射中的有害部分，防止它进入大气层，事实上，地球上能有生命的生存、延续和发展是以建立在臭氧层的形成基础上，臭氧层就好像是地表生物系统的“保护伞”， 带给了地球上的生物巨大的好处。然而，如今，人们排放的污染气体加剧了对臭氧层的破坏。根据世界气象组织的调查最新结果，南极上空出现的“臭氧空洞”的面积比两个中国的还大，准确数据位2100万平方公里。足以给地球产生威胁。
经科学研究表明臭氧空洞主要是人类活动所排出的一些溴氯氟烷烃等化学物质在进入臭氧层时与臭氧发生化学反应，使臭氧损耗大量。这一现象与制冷技术的发展存在必然的联系。由于社会经济的发展，人类对生活的需求越来越高，冰箱和空调在生活中的广泛运用，这两者便是“臭氧空洞”的主要制造者。当下制冷技术的发展，便说明了科技技术在促进社会发展的同时，也在改变着人的本性破坏着人类的生存环境。人们潜意识的认为只有冶炼和化工技术才会破坏自然环境，其实制冷技术也一样，为人类造福的同时也在摧毁着大自然环境。
二、制冷技术在当今社会的发展趋势
当前，在“节能减排”的大背景下，我国节能工作中的重要课题就是制冷与空调工程设计与运行中如何运用新技术，接下来就探讨制冷技术的发展趋势。
（一）太阳能驱动的制冷系统
1.太阳能溴化锂吸收式、吸附式制冷，如今，有三种方法可以用太阳能制冷：（1）吸收式制冷。这种方法主要利用太阳辐射散发热能来驱动溴化锂或氨水溶液的吸收式来完成制冷；（2）经过太阳能加热以后通过集热器内的低沸点工质，经过汽化再进入汽轮机驱动制冷机来实现制冷：（3）太阳能经过集热器产生压力后的蒸汽最终喷射达到制冷效果。
随着制冷技术的不断推进与发展，太阳能吸收式制冷技术渐渐走向成熟，最有代表性的是单级溴化锂吸收式制冷系统。主要由太阳集热器、以溴化锂——水为循环工质对的制冷机、自动化控制系统等组成。
经研究得出结果，影响太阳能空调的一个重要的因素是热源的可利用温差，提高太阳能空调系统效率的关键在于如何提高热源的可利用温差， 使太阳能吸收式空调系统能高效工作于较低的热源温度下。由于吸收式制冷系统庞大、运行较复杂，不符合建筑一体化的要求，所以今后重要的研究课题将是如何提高系统经济性和实现系统小型化将。
2.利用太阳能半导体的制冷技术
太阳能半导体制冷系统，又称为热电制冷或温差电制冷。主要运用了半导体的热电制冷原理，由太阳能电池直接提供直流电，从而实现制冷制热。
太阳能半导体制冷系统的组成部分有太阳能光电转换器、数控匹配器、储能设备和半导体制冷装置等。太阳能光电转换器输出直流电分两个去处，一是直接将直流电一部分转给半导体制冷装置完成制冷，二是经储能设备控制完成储存工作，保证没有太阳的时候也能正常使用，使系统能全天候正常运行。
当前，随着太阳能电池和热电的材料的价格逐年的下降，发电效率的快速提高，太阳能半导体制冷系统的成本也大幅度下降，更乐观的是性能方面也要求明显的提高，这一定的程度上推动了太阳能半导体制冷系统的广泛应用。照这样发展下去可以推测出，清洁、无噪音的各式太阳能制冷系统在不久的将来都可一一实现。
（二）天然气驱动的制冷系统
我们知道煤炭和石油是世界两大常规能源。与之相比天然气是最清洁优质的一种燃料，并且储存量相当丰富，自然就成为继煤炭和石油之后的世界第三大常规能源。以天然气为能源的内燃机或燃气轮机驱动的压缩式制冷空调系统已经走向市场取代了电力驱动的压缩式制冷空调系统。该系统的推用节省了很多能源，也减少电力方面的投资，而且还使压缩机使用寿命延长了，提高了能源利用率。
（三）热声制冷技术
随着科学技术的不断发展创新，21世纪出现了一种新的制冷技术，即热声制冷。它的最大特点就是用惰性气体或其混合物作为工质，制冷剂不会对环境造成污染；它不仅拥有非常简单和可靠的基本机构，而且不需要贵重材料，这样就大大降低了成本；因为活塞稳定油密封或润滑，没有运动部件，就延长了它的使用寿命。
这些优点可使热声制冷技术直接替代传统的蒸汽压缩式制冷系统。热声制冷技术主要通过热声效应来完成工作，在声波稠密和稀疏之间完成热量的加热和排出。对于今天的世界，我们很迫切寻找到这种简单、环保、节能高效的能源。只要将热声技术充分利用起来，将会推动制冷工业能源化工业的巨大发展。
（四）其他制冷新技术
当前世界对制冷剂的研究主要是HFC替代技术，R22比较成熟的HFCS替代物包括R407c、R32/134a、R134a、R410a 以及R1270等，这些替代物在不同的场合使用也是有很大优势的。然而我们必须从环境的可接受性出发，既能解决制冷工质又不会对我们的生存环境造成巨大破坏，天然制冷剂无疑的最好的选择。既满足了人类对可再生资源的充分利用又节约了对常规能源的浪费。
参考文献：
[1]高燕.试述我国制冷空调技术的发展及其负面效应的控制[J].黑龙江科技信息，2011，（04）.
[2]胡钦华，李奎山.论蒸发冷却空调系统在节能中的应用[J].东莞理工学院学报，2011，（03）.
【关键词】制冷技术 发展趋势 太阳能驱动 天然气驱动
21世纪已经进入经济快速发展的时期，同时，制冷空调产品也逐渐普及到了每个家庭，在各个生产技术、科学研究领域、生活空间都有制冷技术的身影，为人类生活质量的改善起到十分重要的作用。然而不可忽略，空调制冷技术推进社会经济发展的同时，也给我们的生存环境造成严重的破坏。破坏容易，治理难。使我们的工作量越来越大，效果却不显著。
一、制冷技术的发展给人类地球生态环境带来的破坏
科学技术对人们的影响既有好的一面，又有坏的一面。它在给人们生活带来便利的同时，也产生了很多的负面影响，给人们的日常生活造成了很大的祸害。制冷技术的发展也是科学技术的发展之一，它给人类制造很多财富的同时，却给人们生活的自然环境造成了消极影响。
正如大家所知道的，地球的大气层上就像一个过滤器，一把保护伞的“臭氧层”能阻挡太阳辐射中的有害部分，防止它进入大气层，事实上，地球上能有生命的生存、延续和发展是以建立在臭氧层的形成基础上，臭氧层就好像是地表生物系统的“保护伞”， 带给了地球上的生物巨大的好处。然而，如今，人们排放的污染气体加剧了对臭氧层的破坏。根据世界气象组织的调查最新结果，南极上空出现的“臭氧空洞”的面积比两个中国的还大，准确数据位2100万平方公里。足以给地球产生威胁。
经科学研究表明臭氧空洞主要是人类活动所排出的一些溴氯氟烷烃等化学物质在进入臭氧层时与臭氧发生化学反应，使臭氧损耗大量。这一现象与制冷技术的发展存在必然的联系。由于社会经济的发展，人类对生活的需求越来越高，冰箱和空调在生活中的广泛运用，这两者便是“臭氧空洞”的主要制造者。当下制冷技术的发展，便说明了科技技术在促进社会发展的同时，也在改变着人的本性破坏着人类的生存环境。人们潜意识的认为只有冶炼和化工技术才会破坏自然环境，其实制冷技术也一样，为人类造福的同时也在摧毁着大自然环境。
二、制冷技术在当今社会的发展趋势
当前，在“节能减排”的大背景下，我国节能工作中的重要课题就是制冷与空调工程设计与运行中如何运用新技术，接下来就探讨制冷技术的发展趋势。
（一）太阳能驱动的制冷系统
1.太阳能溴化锂吸收式、吸附式制冷，如今，有三种方法可以用太阳能制冷：（1）吸收式制冷。这种方法主要利用太阳辐射散发热能来驱动溴化锂或氨水溶液的吸收式来完成制冷；（2）经过太阳能加热以后通过集热器内的低沸点工质，经过汽化再进入汽轮机驱动制冷机来实现制冷：（3）太阳能经过集热器产生压力后的蒸汽最终喷射达到制冷效果。
随着制冷技术的不断推进与发展，太阳能吸收式制冷技术渐渐走向成熟，最有代表性的是单级溴化锂吸收式制冷系统。主要由太阳集热器、以溴化锂——水为循环工质对的制冷机、自动化控制系统等组成。
经研究得出结果，影响太阳能空调的一个重要的因素是热源的可利用温差，提高太阳能空调系统效率的关键在于如何提高热源的可利用温差， 使太阳能吸收式空调系统能高效工作于较低的热源温度下。由于吸收式制冷系统庞大、运行较复杂，不符合建筑一体化的要求，所以今后重要的研究课题将是如何提高系统经济性和实现系统小型化将。
2.利用太阳能半导体的制冷技术
太阳能半导体制冷系统，又称为热电制冷或温差电制冷。主要运用了半导体的热电制冷原理，由太阳能电池直接提供直流电，从而实现制冷制热。
太阳能半导体制冷系统的组成部分有太阳能光电转换器、数控匹配器、储能设备和半导体制冷装置等。太阳能光电转换器输出直流电分两个去处，一是直接将直流电一部分转给半导体制冷装置完成制冷，二是经储能设备控制完成储存工作，保证没有太阳的时候也能正常使用，使系统能全天候正常运行。
当前，随着太阳能电池和热电的材料的价格逐年的下降，发电效率的快速提高，太阳能半导体制冷系统的成本也大幅度下降，更乐观的是性能方面也要求明显的提高，这一定的程度上推动了太阳能半导体制冷系统的广泛应用。照这样发展下去可以推测出，清洁、无噪音的各式太阳能制冷系统在不久的将来都可一一实现。
（二）天然气驱动的制冷系统
我们知道煤炭和石油是世界两大常规能源。与之相比天然气是最清洁优质的一种燃料，并且储存量相当丰富，自然就成为继煤炭和石油之后的世界第三大常规能源。以天然气为能源的内燃机或燃气轮机驱动的压缩式制冷空调系统已经走向市场取代了电力驱动的压缩式制冷空调系统。该系统的推用节省了很多能源，也减少电力方面的投资，而且还使压缩机使用寿命延长了，提高了能源利用率。
（三）热声制冷技术
随着科学技术的不断发展创新，21世纪出现了一种新的制冷技术，即热声制冷。它的最大特点就是用惰性气体或其混合物作为工质，制冷剂不会对环境造成污染；它不仅拥有非常简单和可靠的基本机构，而且不需要贵重材料，这样就大大降低了成本；因为活塞稳定油密封或润滑，没有运动部件，就延长了它的使用寿命。
这些优点可使热声制冷技术直接替代传统的蒸汽压缩式制冷系统。热声制冷技术主要通过热声效应来完成工作，在声波稠密和稀疏之间完成热量的加热和排出。对于今天的世界，我们很迫切寻找到这种简单、环保、节能高效的能源。只要将热声技术充分利用起来，将会推动制冷工业能源化工业的巨大发展。
（四）其他制冷新技术
当前世界对制冷剂的研究主要是HFC替代技术，R22比较成熟的HFCS替代物包括R407c、R32/134a、R134a、R410a 以及R1270等，这些替代物在不同的场合使用也是有很大优势的。然而我们必须从环境的可接受性出发，既能解决制冷工质又不会对我们的生存环境造成巨大破坏，天然制冷剂无疑的最好的选择。既满足了人类对可再生资源的充分利用又节约了对常规能源的浪费。
参考文献：
[1]高燕.试述我国制冷空调技术的发展及其负面效应的控制[J].黑龙江科技信息，2011，（04）.
[2]胡钦华，李奎山.论蒸发冷却空调系统在节能中的应用[J].东莞理工学院学报，2011，（03）.