这些新的制冷空调技术，家电维修工的福音！

热声装置工作原理

所有的热声产品的工作原理都基于所谓的热声效应，热声效应机理可以简单描述为在声波稠密时加入热量，在声波稀疏时排出热量，则声波得到加强；反之声波稠密时 排出热量，在声波稀疏时吸入热量，则声波得到削弱。实际的热声理论远比这复杂得多。热声装置是指利用热声技术的各种能量转换功能制成的装置，包括各种制热 机和制冷机，如利用热声技术的功率引擎、脉动燃烧、热泵、制冷机和混合物分离机等，是应用十分广泛的一类装置。总的来说，热声装置可以分为两个方向，一个 是热声发动机，将热声转化为声能，通过自激振荡的方式实现的；另一个是热声制冷机，利用声波泵热，实现制冷，其关键在于声场的相位匹配。热声制冷技术和热 声制冷装置只是热声技术和热声装置中一个重要的分支。

热驱动的吸收式制冷

热声制冷机的主要结构如图６所示，主要包括声驱动器、谐振腔、热端和冷端换热器及板叠。声驱动器的作用是谐振腔中产生高幅的声能，是能量源，声驱动器可以是 喇叭、活塞振膜或线性电机。谐振腔的作用是与声驱动器相匹配而产生谐振的声波。热端和冷端换热器是将热量或冷量输出。板叠是热声制冷机的最重要的部件，它 可以是平行叠加的板叠，也可以是其他多孔介质材料，热声效应就是在板叠内完成的。板叠内的气体微团在声波的作用下左右运动，同时被压缩或扩张，在合适的相 位下，气体微团在压缩时向左运动并对板叠放热，在扩张时向右运动并从板叠吸热。大量微团微观上的协调一致的周期性运动不断将热量从冷端泵向热端，便板叠产 生温度梯度，从而形成宏观的泵热效应，同时也不断地消耗声功。

图6　热声制冷系统简图

相反，热声发动机是利用热能转化为声能，其结构同热声制冷机的结构相同。在热端换热器加热，使板叠产生温度梯度，在温度梯度达到一定的阈值的时候，就会自激 振荡而产生谐振的声波，此时板叠内气体微团的热力学循环是相反的，气体微团在压缩时向左运动并从板叠吸热，在扩张时向右运动并对板叠放热。从而使得宏观上 声波不断加强，热能被转化为声能。一个理想的结构是将热声发动机与热声制冷机结合起来，形成热驱动的制冷机，其系统简图如图７所示。

图7 热驱动仍生制冷或制热系统简图

此装置的最大优点是完全无运动部件，具有极长的寿命，是太空制冷机的最佳选择。同时这种装置直接将热能转化为冷量，对于太阳能丰富的夏天来说，将洁净的太阳 能直按转化为冷量，可以称之为纯天然制冷机。另外，它还可利用燃气、工业废热、太阳能等低品位的或可再生的能源作为装置工作驱动热源，适应当今节约能源和环保的要求。

氨制冷新技术

近年来，由于发现氟利昂类制冷剂对大气臭氧层有破坏作用以及能产生温室效应等环境问题，国际上已达成完全禁用CFCs，逐渐限制使用HCFCs制冷剂的共 识。在全球积极研究氟利昂替代技术以解决对臭氧层破坏及“温室效应”问题的今天，氨制冷技术以其强大的应用潜力不但在冷冻冷藏方面占有很大比率，而且在越 来越广泛的领域（如中央空调、商场的大型食品展示柜等）得到应用，被国际社会重新认识和评价。氨作为制冷剂已被使用达130年之久，其臭氧层消耗潜能 （ODP）为０，全球变暖潜能（GWP）也为０，标准沸腾温度低，在冷凝器和蒸发器中的压力适中，单位容积制冷量大，并且其导热系数大，蒸发潜热也大，节 流损失小，能溶解水，有漏气现象时易被发现，价格低廉，是非常具有应用前景的自然工质。

电厂余热制冷新技术

自然界的各种能量是可以相互转换的，热能可以转化为电能，电能也可以转化为热能。同样，热也可以转化为冷，只是存在的形态不同。对不同的能量存在形式只需采 取不同的技术手段进行收集，通过技术设备既可实现能量的相互转换。热－电－乙二醇降温技术，就是利用矸石电厂的蒸气余热，通过溴化锂吸收式冷水机组一级制 出5.2℃的乙二醇低温水。乙二醇是一种无色、无味、粘稠有甜味的液体，冰点温度-12.5℃，沸点197℃，极易吸、放热的液体。乙二醇溶液的配制由设 在制冷机组旁的乙二醇制备池配兑，其在纯水中的浓度必须控制在25％以上，否则会对制冷机组及管理造成腐蚀。配兑后的溶液通过设在池中的潜水泵打入膨胀水箱，补入溴化锂机组。

空气制冷新技术

随着冷藏运输对制冷技术需求质量的不断提高以及运输过程中环保问题的日益突出，空气制冷技术又一次成为世界关注的焦点。先后有美国、澳大利亚、德国、日本、 英国等进行了空气制冷装置的研究试验，研究范围涉及食品冷冻、冷藏储存及冷藏运输等冷链物流的各个环节。美国是空气制冷技术应用最早、技术最成熟的国家之 一。空气制冷系统在低温下的宽温度范围内，具有运行性能优良、无臭无害且制冷速度快的特性，非常适合于食品的冷冻冷藏。而传统的单级蒸汽压缩制冷技术，很 难满足易腐食品冷藏及运输的低温要求和运行工况；多级压缩或复叠式蒸汽制冷，则导致系统COP（制冷效率）的降低和投资的增加。

蓄冰空调制冷新技术

蓄冰空调与一般空调的主要差别是制冷剂的变化，采用低凝固点的制冷剂完成制冷的吸热、放热全过程将制冷设备及管路内全部灌满了卤水溶液，制出的低温卤水流入 储冰槽内保存，储冰槽内温度一般可达-4℃～-６℃，夜间储冷，白天放冷。储冰槽实际是个换热器，内有许多小管组成，卤水在小管内流动，管外为清水，利用 两者温差换热，卤水经管外水温传送温度上升后回制冷机内重新制冷，出来的低温水再进入冰槽，如此重复循环；槽内清水吸冷后温度逐渐下降直至接近０℃为止冰 槽内实际储存的都是流体，只是清水面上有些微薄的冰片。

水源热泵空调制冷新技术

水源热泵空调系统是既可供热又可供冷的高效建筑节能技术，水源中央空调系统是由末端（室内空气处理末端等）系统，水源中央空调主机（又称为水源热泵）系统和 水源水系统３部分组成。为用户供热时，水源中央空调系统从水源中提取低品位热能，通过电能驱动的水源中央空调主机（热泵）“泵”送到高温热源，以满足用户 供热需求。为用户供冷时，水源中央空调将用户室内的余热通过水源中央空调主机（制冷）转移到水源中，以满足用户制冷需求。既节约常规能源又使可再生能源充分利用。

蓄能空调制冷新技术

蓄能空调系统能够转移电力高峰用电量，平衡电网峰谷差，因此可以减少新建电厂投资，提高现有发电设备和输变电设备的使用率，同时，可以减少环境污染，充分利 用有限的不可再生资源，有利于生态平衡。蓄能系统与常规空调系统的根本不同点在于：常规空调只需考虑满足最大小时的负荷，其他时段冷机部分负荷运行就可 以。而蓄能系统必须对一个运行周期内的逐时冷负荷进行均衡配，通常以日为周期，作出典型设计日的运行周期负荷表：确定冷机和冰槽的容量和各个时段的开启情 况。冰蓄冷空调系统比常规电制冷空调系统初投资增加16％，而年运行费用减少38％，初投资增加费用的投资回收周期约为３年。因此，冰蓄冷空调系统具有良好的推广意义。