系统整体节能技术是未来家电方向

　　自上世纪开始，人类就面临着环境恶化和能源危机的巨大挑战，为了应对挑战，人们的生产生活发展方式也逐渐向节能环保的方向转变。生活用电节能是人们实现可持续发展的重要环节之一，而家用电器对能源的消耗作为家庭耗能的主要构成，对其节能技术的研发和应用具有十分重要的意义。目前的家用电器节能技术呈现出绿色化、智能化、高效化等一系列新的特征。

　　家用电器的节能技术涉及内容十分丰富，例如空调产品的节能技术主要包括变频技术、蓄能技术、热回收利用技术、热泵技术等，冰箱产品节能技术主要包括隔热技术、冷却技术、变频技术、温控技术和压差保持技术等，热水器产品的节能技术主要包括隔热技术、加热技术、控制技术、集热技术等。本文以空调、冰箱、热水器等主要耗能家用电器产品为分析对象，分别介绍几种国际上主要的家用电器通用节能技术的特点和发展现状。

　　日欧美变频技术应用广泛

　　变频技术在日本、欧美等地方已经非常成熟，从空调、洗衣机、冰箱到众多小家电都有广泛的应用。

　　风机、泵类及压缩机等机械设备在各种家电中有着广泛应用，是家电产品最具节能潜力的技术领域之一。所谓的变频调速节能技术即风机、泵类、压缩机等通用机械系统根据负荷智能控制机械转速从而达到节能效果的一种技术措施，其关键技术在于变频器。例如，变频空调采用模糊变频控制技术实现压缩机低频启动，有效降低了启动电流从而减少了功率损耗，低频启动后能够快速转入高频状态，从而快速达到设定温度，之后再次转入低频状态以维持低能耗。这样的变频特性保证了机组的功率降至最低，也减少了频繁启停造成的能源消耗。

　　另外，变频空调还可以根据外界环境负荷的变化相应地调节压缩机的转速来达到控制要求，避免了运行参数的单一化带来的能源浪费。目前，变频技术在日本、欧美等发达国家和地区已经发展得非常成熟，从空调、洗衣机、冰箱到众多小家电都有广泛的应用。近年来的发展趋势更是将变频技术逐渐从通用变频器发展为与风机、泵类、压缩机负载匹配的专用变频控制装置，同时直流变频技术的应用也更加普遍。

　　美国高效电机占有率超60%

　　加拿大、澳大利亚、欧盟等国家和地区全部使用了高效电机，美国超高效电机市场占有率在60%以上。

　　有数据显示，电动机的用电量平均占到了世界各国总用电量的50%以上，同时，电动机是家用电器耗能的主要部件，因此世界各国都很重视开发和应用高效电动机以降低能耗。提高电动机系统效率的途径主要有两个，一个是之前提到的通过变频器调速改善电动机的运行效率，另一个就是电动机本体的节能技术。2011年国际能源署研究资料显示，通过变频调速技术和电动机本体节能技术的相结合可以节约世界范围内约7%的总电能。电动机本体节能一般是通过对电动机的电、磁、机械和通风设计的优化，以及优质材料和先进制造工艺的使用来降低电动机的各方面能量损耗。有分析研究指出，与普通电动机相比，高效电动机的能耗平均可下降20%左右，而超高效电动机能耗下降可达30%以上。

　　目前，加拿大、澳大利亚、欧盟等国家和地区全部使用了高效电机，美国市场上超高效电机市场占有率在60%以上。其中，无刷直流电机技术是目前最先进的高效电动机节能技术，具备出色的稳定性和宽广的调速范围，在国外已经发展得非常成熟。这种技术采用了永久磁铁，与传统的变频控制直流电动机相比，可减少约20%的能耗。据统计，目前日本70%以上的家用分体空调、美国40%以上的家用中央空调均采用永磁无刷直流电机替代变频调速异步电机。

　　日本热泵技术应用达98.5%

　　世界范围内采用热泵技术的空调产品约占71%左右，日本市场这一比例更是高达98.5%。

　　热泵的得名源自于其输送热能的原理类似水泵输送水，是一种把处于低温区的热能输送至高温区的机械设备。此种技术从自然界的空气、水或土壤中汲取能量输出给热量需求设备，具有节能环保、调控简便、设备利用率高等特点，是实现空调、采暖和热水供应的重要节能环保措施。依据热源的不同，热泵技术主要有空气源热泵、水源热泵和地热源热泵几种类型。据赛迪顾问统计显示，世界范围内采用热泵技术的空调产品约占71%左右，日本市场这一比例更是高达98.5%，欧洲则为82%，马来西亚等东南亚国家也有近50%的普及率。

　　国际上对热泵技术的关注点集中在热泵系统、热泵机械以及热泵系统辅助设计软件等领域，研究重点在于热泵系统的冷热同供、高效换热剂、新型制冷剂以及高效压缩机等技术的应用方面。目前，应用在蓄热式空调、商用中央空调系统、热泵式洗衣机、热水供给设备领域的热泵技术已经非常成熟，在美国、澳大利亚、日本、欧盟等国家和地区获得了广泛的应用和推广。日本在这方面的研究走在了世界前列，较之于北美与欧洲同类技术的能源效率，以二氧化碳为冷媒的热泵设备的能源效率提高了25%左右。另外，通过蓄热技术和高效率热泵组合，进一步降低了能源消耗。

　　节能环保技术在家用电器产品中已有较为普遍的应用，随着各国政府对节能减排关注度的不断提高，节能技术将迎来更广阔的发展应用空间。综合考虑环境影响和资源效率的绿色模式，以实现家用电器产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废全过程对环境的影响最小，这种系统的整体性节能技术将是未来家电业发展的长期方向。