以科學(xué)態(tài)度認知能效比

多角度看待能效比在節(jié)能減排政策鼓勵下，許多企業(yè)正在不遺余力地追求產(chǎn)品的高效節(jié)能，并不惜財力研發(fā)節(jié)能新技術(shù)，這的確是件好事情，不過有些企業(yè)為了追逐利潤，也在不遺余力攪渾視聽，把能效比這個概念模糊化，好渾水摸魚，于是五花八門的能效比相繼誕生，有些空調(diào)產(chǎn)品能效比竟然非常離譜的高達十幾倍，甚至你不知道其能效比怎么算出來的，其目的就是愚弄廣大消費者，試想一下如果空調(diào)能效比能夠達到7倍或8倍的話，那么一個3P的空調(diào)就可以為100多平米房間提供空調(diào)了，因為3P（大3P）的壓縮機輸出功率是2500w,那么制冷量=2500X8=20000w,—般每平米需要180w的冷量，所以8倍能效比的3p空調(diào)就可以為111平米房間提供制冷空調(diào)了，可惜全世界都無法找到2500w的壓縮機可以為80平米房間提供空調(diào)的產(chǎn)品，這是非常顯然的事實，更何況能效比能夠達6倍的市場上都未曾發(fā)現(xiàn)，3p空調(diào)若是6倍能效比，則可以為83平米提供制冷空調(diào)呀，又有哪家空調(diào)企業(yè)真正實現(xiàn)了呢？即便高效中央空調(diào)都難以實現(xiàn)這樣的紀錄，只是廣告忽悠語而已。但是作為科技工作者和管理部門不能違背良知去追求金錢，而讓廣告忽悠語泛濫呀！這會擾亂市場次序，對國家科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新和經(jīng)濟發(fā)展是極為不利的。賣噱頭極顯忽悠之能事已是司空見慣的了，什么一晚一度電，十倍能效比等等見諸于媒體廣告，誰信乎！現(xiàn)實可以做到嗎？除非泵動的溫差非常小，譬如：環(huán)境溫度28°C時若把房間降到25C時其能效比可達5倍以上，如果室內(nèi)與室外溫差非常接近情況下其能效比還會更高；尤其是把溫度較高的機房熱量移出，使其降到與環(huán)境溫度接近，而且環(huán)境溫度又低于機房溫度時，其能效比甚至可達到十幾倍以上，這是特定情況下才可以實現(xiàn)的，而人們生活現(xiàn)實中卻失去了這方面應(yīng)用的價值，因為環(huán)境溫度較低情況下，人們大都選擇不使用制冷空調(diào)；房間溫度高于環(huán)境溫度的情況幾乎少之又少，那只是機房才需要，而人們居住的房間只需要稍微加強通風就可以實現(xiàn)房間溫度和環(huán)境溫度相平衡了。至于變頻空調(diào)的季節(jié)能效比比定頻空調(diào)能效比高出許多，這只是計算方法不同而已（定頻空調(diào)采用這種計算方式一樣可以達到較高的能效比的），以及統(tǒng)計的時間范圍和各種環(huán)境溫度條件下采用時間比重作加權(quán)平均所計算出來的結(jié)果罷了，因為在制冷季節(jié)內(nèi)，只會有少于5%的時間室外溫度是高于35C的，而70%的時間室外溫度是低于28C的，把多個溫度季節(jié)所制出的冷量總和與多個環(huán)境溫度區(qū)間所消耗的電能的比值得出的能效比當然會比定頻空調(diào)在環(huán)境溫度35C時所得出的能效比要高出許多的，所以這種狀況下其能效比當然是非常高的，其實變頻空調(diào)節(jié)能意義并不在這里，還是在于其制冷與制熱過程中可以通過變頻方式來達到輸送冷量或熱量時是按照房間實際需求來進行匹配的，從而可以使其電機輸出功率得到相應(yīng)減少；不過定頻空調(diào)是可以通過停機方式來調(diào)節(jié)房價溫度實現(xiàn)冷量匹配問題，但是這種調(diào)節(jié)方式是沒有變頻空調(diào)那么精準，會在一個相對寬幅范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)的，溫度會存在一定波動性，一定程度上影響舒適度而已，會存在一定匹配錯位的情況，導(dǎo)致多余的冷量供給。至于變頻空調(diào)啟動節(jié)能其實意義不是很大，因為電機啟動時間是非常短暫的，是以秒計算的，就算每天啟動一百次，也只有幾百秒時間而已，與24小時比較數(shù)量相差太大了可以忽略不計。不過低頻啟動確實可以減小電流對電機的沖擊，起著保護壓縮機的作用。但是低頻堵轉(zhuǎn)、高次諧波、以及變頻器本身發(fā)熱等都是需要消耗許多電能的，從這個意義上說反而會使其能效比降低。所以說變頻空調(diào)節(jié)能意義有夸大其詞誤導(dǎo)消費者之嫌疑。還有當今的一體機的綜合能效比可達8倍之說也有誤導(dǎo)之嫌疑，因為制衛(wèi)生熱水和制冷同時進行的時間是非常短暫的，制冷空調(diào)在夏天才會有，而夏天產(chǎn)衛(wèi)生熱水時間每天充其量也不到30分鐘而已，每天30分鐘不到的時間里實現(xiàn)8倍能效比，怎么可以和24小時制冷時間進行比較呢。高效兩器比高效壓縮機節(jié)能意義更加重大在變相制冷技術(shù)領(lǐng)域里需要采用各種壓縮機來把氣相流體的密度通過壓縮增大，也就是說采用機械方法原理把氣體分子的勢能轉(zhuǎn)變成氣體分子的動能，而分子動能表現(xiàn)出來的方式就是該氣體的溫度大小（氣體分子勢能表現(xiàn)的是氣體分子間距離，也就是氣體的密度大小），只有把氣體溫度降下來，才會使高密度氣體相變成功，而降溫需要冷凝器設(shè)備的；當已經(jīng)被冷凝了制冷劑從液體變回氣態(tài)時是需要吸收周圍空氣潛熱的，這就需要蒸發(fā)器設(shè)備了。而壓縮機好比汽車，而冷凝器與蒸發(fā)器好比裝載與卸載設(shè)備，制冷劑循環(huán)速度快慢不僅取決于壓縮機的效率，同樣取決于蒸發(fā)器與冷凝器的效率，并與之一起作用實現(xiàn)制冷劑的循環(huán)。而壓縮機輸出的功率主要是用來克服制冷劑氣體分子之間相互斥力和機械零部件之間的相互摩擦損耗，斥力越大相應(yīng)壓縮機做功就越多，在制冷流程中表現(xiàn)為壓差大小，考慮回壓狀況就必須按壓縮比來量化壓縮機做功的大小，一般極限壓縮比在12倍左右，而正常制冷空調(diào)壓縮比是在2~3倍比較適宜，壓縮比越小其能效比就越大，提高能效比最經(jīng)濟的方式一般是采用提高蒸發(fā)器溫度或降低冷凝器溫來實現(xiàn)的，所以環(huán)境溫度越低的情況下制冷能效比（EER）就越高，環(huán)境溫度越高的情況下制熱其能效比（COP）就越高。也就是說當冷凝溫度越低其冷凝壓力也就越低，壓縮機做功克服高壓就容易得多；當蒸發(fā)溫度越高時其蒸發(fā)壓力也就越高，那么進壓縮機的制冷劑氣體回壓也就高，因此壓縮機抽吸制冷劑氣體時其輸出功率也就減少。從而可以想到制冷劑的蒸發(fā)速度和冷凝速度越快就更加需要高效的蒸發(fā)器和冷凝器了。在現(xiàn)實生產(chǎn)實踐與生活中我們可以觀察到：有時采用熱力方式可比機械方式更加便捷和更加經(jīng)濟，譬如：機械撞擊有時很難使金屬器件變形或開裂，而通過熱脹冷縮可以輕易致使金屬物件發(fā)生毀損。再如火電廠是借助于涼水塔來實現(xiàn)熱力循環(huán)的，卻難以通過壓縮機把做了功的蒸汽重新壓回鍋爐進行熱力循環(huán)，若采用壓縮機把蒸汽壓入鍋爐進行循環(huán)，看起來乏汽潛熱都得到全部利用起來，好像沒有涼水塔棄熱情況發(fā)生，但這是得不償失的，因為這將要消耗更多的電能讓壓縮機進行壓氣做功。等等這些都足以說明機械方法有時是無法優(yōu)于熱力方法的，只有借助于環(huán)境的力量才會使郎肯循環(huán)和逆卡若循環(huán)變得更加經(jīng)濟，因為一切熱力循環(huán)都是參照環(huán)境溫度來實現(xiàn)的，偏離環(huán)境溫度越大的熱量轉(zhuǎn)移其能效比就越低（不管是制冷還是制熱）。對于壓縮機克服制冷劑氣體分子間相互斥力來說是固定不變的，改進壓縮機使其變得高效無非是讓壓縮機運行過程中所遇到摩擦阻力變得更小而已，所以通過壓縮機來提高整個制冷循環(huán)的效率是非常有限的。而提高蒸發(fā)器與冷凝器的效率可使整個制冷循環(huán)的效率提高的作用會遠遠大于壓縮機的提高作用，這是因為高效蒸發(fā)器可使蒸發(fā)器壓力變高，高效冷凝器可使其冷凝壓力變低，從而使壓縮比變小，能效比得到提高。高效逆流細通道板翅式換熱器在制冷循環(huán)中的應(yīng)用一般技術(shù)人員都知道逆流換熱方式其換熱效率大于順流、錯流、綜合流方式，因為逆流換熱方式其平均溫差是最大的，而溫差是傳熱的動力。逆流換熱可以使其被換熱的流體出來溫度逼近換熱流體進入的溫度，其端差也可以非常小，這有利于熱量得到充分利用。另外換熱流體通道越接近流體分子自由程，其分子動能越容易得到傳遞，其換熱效率就越高。還有場協(xié)同理論在換熱技術(shù)領(lǐng)域里的應(yīng)用，充分證明了其正確性，場協(xié)同理論其中最主要的場協(xié)同是指：在逆流情況下，溫度梯度場與流體橫截面的速度場兩矢量的余弦夾角趨于零才可以使其換熱效率為最大，如何使溫度梯度場與流速場達到高效換熱目的呢？其手段與實現(xiàn)的方法主要靠兩側(cè)流體均勻分配來達到橫截面流速均勻一致，從而可以實現(xiàn)溫度梯度場相應(yīng)出現(xiàn)橫截面溫度大小一致，這就是技術(shù)關(guān)鍵點，那么怎樣才能得到這一致的大小呢？就靠換熱器每一個細小流體通道的阻力大小一致，流程長短相等，才可以實現(xiàn)兩側(cè)流體都能夠大小一致的流速、溫度一致的梯度。另外換熱器兩側(cè)流體進出口方向非常講究，必須要遵循先進者后出，后出者先進原則，如果換熱器設(shè)計不遵循這一原則其高效也是很難實現(xiàn)的，當今許多換熱器并沒有遵循這一原則的原因大多考慮其進出口布局無法按照該原則去實現(xiàn)的問題，其實在同一個容積里面，只要其內(nèi)部流體是流動的，其內(nèi)部必然會有壓力梯度存在，壓力梯度存在就會導(dǎo)致一部分流體走近路造成橫截面流速不均勻，這樣就影響換熱效果。由此湖南創(chuàng)化低碳環(huán)?？萍加邢薰纠昧藞鰠f(xié)同理論這一科學(xué)原理及方法研究出一種高效逆流式的板翅式細通道及微通道換熱器，可以把該換熱器用作制冷循環(huán)及熱泵循環(huán)中的冷凝器或蒸發(fā)器，經(jīng)過樣機初步測試奇跡般創(chuàng)造了在環(huán)境溫度31°C情況下能效比最高達到6.2倍°100L水從25.6C升至55C花了16.2分鐘時間，而輸入系統(tǒng)總功率是1980W,壓縮機而定功率是2100W，電流從9.8A—直上升至14.2A,輸入電壓220V。當采用直熱方式（非循環(huán)方式）制熱時其能效比可高達6.8倍，直熱方式高于循環(huán)方式的能效比。當進水溫度從6C升至55C時，100L55C的衛(wèi)生熱水需要28分鐘，其能效比達到5.9。等等多次試驗表明高效冷凝器對于提高空氣能熱水器能效比方面是大有潛力可挖的，并且可以完勝高效壓縮機的作用力。湖南創(chuàng)化尚未采用直流雙極壓縮機的情況下就可以使能效比突破6倍，迎接6倍能效比時代的到來，若采用直流壓縮機必將使能效比突破8倍，因為直流壓縮機可比普通交流壓縮機效率高20%左右，異步電機是感應(yīng)電機，要從電網(wǎng)中吸收能量建立電機主磁場，造成—定的能量損耗；無刷直流電機轉(zhuǎn)子中安裝有稀土永磁材料，建立了轉(zhuǎn)子磁場，不再吸收電網(wǎng)能量來建立電機磁場，轉(zhuǎn)子與定子磁場同步運行，轉(zhuǎn)子繞組中無感生電流，消除了轉(zhuǎn)子電阻銅耗和磁滯損耗，節(jié)省了電能，提高了電機效率。無刷直流電機與異步電機相比，可減小定子電流15%，可提高運行效率20%左右。根據(jù)官方媒體報道：作為國際首款應(yīng)用雙級變頻壓縮機技術(shù)、全直流變頻技術(shù)、壓縮機頻率多參數(shù)控制技術(shù)和增焓控制技術(shù)的高端產(chǎn)品，格力新推出的“御雅”空氣能熱泵熱水器，能效比高達5.4，刷新了行業(yè)紀錄，首次讓空氣能熱水器能效比進入“5”的行列，遠超國際一級標準。該產(chǎn)品比普通空氣能熱泵熱水器制熱性能提高60%，比普通電熱水器省電超過81%。據(jù)制冷快報記者了解，雙級壓縮機技術(shù)是格力20余位頂尖工程師，經(jīng)過長達4年不懈探索，投入1600余萬元的研發(fā)費用，先后300余次標準試驗的反復(fù)驗證而研發(fā)成功的，格力再次用實力說話，問鼎國際的制高點。制冷快報訊；日前，在福州舉行的海爾空氣能熱水器發(fā)布會現(xiàn)場，中國首臺二氧化碳空氣能熱水器正式亮相。這一產(chǎn)品的出現(xiàn)標志著海爾已掌握空氣能熱水器的技術(shù)制咼點，填補了中國家電業(yè)在二氧化碳冷媒熱水器技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)方面的空白。據(jù)了解，海爾這款二氧化碳空氣能熱水器的能效比達到5.2，可省電80%以上，創(chuàng)行業(yè)最咼。此外，二氧化碳冷媒的運用還突破了空氣能熱水器僅限于華東華南地區(qū)使用的限制，即便在零下25°C的氣溫下也能照常使用，這也就意味著這款產(chǎn)品能夠滿足全國絕大部分地區(qū)消費者的使用需求。據(jù)介紹，一般空氣能熱水器在使用過程中會產(chǎn)生一定的噪音，而海爾二氧化碳冷媒空氣能熱水器的噪音由國家標準規(guī)定的55分貝，降低到38分貝。與此同時，海爾二氧化碳空氣能的最高出水溫度可以達到80C，而普通的空氣能熱水器只有55C。也就是說同樣容積的空氣能熱泵，二氧化碳冷媒空氣能熱泵能比普通空氣能熱水器多產(chǎn)出60%的洗浴用熱水，幾乎多出兩個人的洗浴用水。在此次體驗過程中，海爾熱水器也針對消費者關(guān)注的空氣能熱水器普遍出現(xiàn)的漏水等質(zhì)量問題提出了解決方案，那就是水箱10年免費包修承諾，在場的行業(yè)專家及消費者都表示了高度的認可。中國空氣能熱水器市場規(guī)模已達500億空氣能產(chǎn)業(yè)迎來黃金機會在剛剛結(jié)束的十八大中，“綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展”三大發(fā)展理念首次寫入黨代會報告。而在十二五期間，國家明確提出大幅降低國內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗以及二氧化碳的排放量，改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，實現(xiàn)社會的可持續(xù)發(fā)展，尤其是在新能源產(chǎn)業(yè)規(guī)劃中，重點提出了要加快空氣能、太陽能技術(shù)的推廣應(yīng)用。“低碳發(fā)展”之所以變得如此緊迫，是因為目前我國的環(huán)境狀況不容樂觀。就中國環(huán)保部公布的數(shù)據(jù)，在113個環(huán)保重點城市中，有33個城市空氣質(zhì)量超標。根據(jù)2012年中國發(fā)布的新《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》，我國城市環(huán)境質(zhì)量狀況比較嚴峻，突出表現(xiàn)在顆粒物的污染、特別是PM2.5的污染，導(dǎo)致灰霾現(xiàn)象頻發(fā)，這是目前面臨的最嚴重大氣環(huán)境問題。同時，世界衛(wèi)生組織對世界1100個城市的空氣質(zhì)量狀況展開檢測，特別是PM10的狀況做了統(tǒng)計，中國城市的最好水平是810多位。在如此的大背景之下，空氣能產(chǎn)業(yè)將迎來發(fā)展的黃金機會。據(jù)中國熱泵產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟副理事長、同益空氣能創(chuàng)始人唐壁奎預(yù)計，在未來若干年內(nèi)，空氣能行業(yè)的市場規(guī)模高度將會超過500億元，空氣能產(chǎn)業(yè)對于我國“節(jié)能減排”事業(yè)將起到極大的推動作用。而在這其中，空氣能熱水器作為一種新型節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品，契合了人們追求“低碳環(huán)保”的生活理念，相比電熱水器和燃氣熱水器，空氣能熱水器有著得天獨厚的優(yōu)勢，通過利用空氣所帶有的能量來加熱水，使用成本只有電熱水器的1/4，燃氣熱水器的1/3，而且不產(chǎn)生有

害氣體，以達到節(jié)能環(huán)保的效果。只有電熱水器的1/6。然而湖南創(chuàng)化研發(fā)的空氣能熱水器電