摘要：目前，暖通空调已经成为建筑物中不可缺少的一部分。但是由于暖通空调的制冷剂运作问题，其能耗一直较高，进一步恶化了我国能源的供求关系，不满足可持续发展的战略。而暖通空调中能耗最大的就是制冷系统，对其进行优化的控制有着重要意义。本文分析了暖通空调制冷系统的优化控制方法以及暖通空调制冷系统的最优控制组合。
关键词：暖通空调；制冷系统；优化控制方法
1、暖通空调制冷系统的工作原理
暖通空调的制冷系统是通过制冷剂实现热量的交换，制冷剂在压缩机、冷凝器、蒸发器和节流阀四个元件中不断循环，自身的状态发生变化，进而实现吸收热量与释放热量。制冷剂在蒸发皿中吸收热量，这时的制冷剂由液体变为了低压低温的气体。气化的冷却剂被压缩机吸入，进而压缩成高温高压的气体，这些气体在冷凝器中将自身的热量传递给空气或者水，变为最初的液体状态。这就是一个基本的循环，多次进行这个循环就可以实现热量的交换，达到降温的目的。除了制冷剂循环外，暖通空调还有冷却水循环、冷冻水循环和室内空气循环。这三种循环都直接或者间接与冷却剂发生热量交换，帮助把室内空气的温度降低，实现制冷的效果。从暖通空调制冷系统的工作原理来看，制冷系统是能源消耗最大的部分，对其进行优化控制可以最大限度地降低能量损耗。
2、优化空调制冷系统的方法
2.1优化室内外循环风量
在设计空调产品时，制冷系统在正常运行中，需要充沛地结合对噪声的请求，精确地调度所需的室内外风机的转速。这种由变频器控制的风循环系统，一般由节流风阀和风机组成，有静压、室温等控制办法自动调度风量和无限制调速。特别是模拟制定噪声的指标时，最优化方法便是将室内和室外的机器合成的噪声调度到规定范围之内。当室内外的风机转速为一分贝最高的这个条件下，要确定循环风量是否为限制的风量，需要进行一系列的操作措施。首先操控由表及里的风循环系统化，改善空调的风循环系统。其次，要改善空调的风循环系统，就要知道传统的风循环系统是怎样进行的。传统的风循环系统不能更好地对风速进行操控，因为它是对表里风量的进行一致操控，这种控制方法使得表里风力相同，阻碍了风循环的进行。正常情况下，当优化空调制冷系统时，空调风循环系统的表里风量不应该一样，应使内循环风明显小于外循环风，在额定制冷运行状态下，室内侧循环风量为极限循环风量，然后就要对表里风力进行合理的操控。实施了这种优化方案，就会充分利用进入到空调内部的风量和风力，提高进入到空调内风的制冷的作用。
2.2蒸发器的优化
优化蒸发器，即提高空调制冷系统作业内部的蒸发器蒸腾的功率。要提升蒸发器的功率，必须了解蒸腾器作业原理，依据其原理，调整其技术参数，改进蒸发器内部工作部件的客观阻碍要素。蒸发器的优化技术参数：制冷剂温度设置为十摄氏度，气态制冷剂在出口处设置温度为十摄氏度，液态制冷剂在入口处温度设置为十摄氏度。蒸腾器的工作原理是，在空调制冷系统运行时，开启蒸腾器风机电机，向外部环境蒸腾出制冷系统中液化的水蒸汽，优化蒸发器的过程是，通常会在蒸发器的翅片表面上涂上一层亲水膜，这样就不会使翅片上堆集过多的水分，保证其正常作业，翅片的挑选，通常选波纹片和桥片中的桥片，因为，桥片的交流热功用比波纹片更强。加上由于内螺纹管比光管的换热功用更强，蒸发器的铜管挑选内螺纹管和光管中的内螺纹管。所以，蒸发器如果由内螺纹管和桥片构成，蒸发器机组能效比就能显著地提高。
2.3压缩机的优化
压缩器在整个空调中的起着重要的作用，所以优化压缩机是优化空调制冷系统的组成之一。通常，设计家用的空调时，压缩机不能选太小，如果选的太小的话，由于其制冷系统一定会有不必要的冷度降低，不仅使整机的冷量削减，还造成参数标准不能达标局面，一般情况下，制冷系统会采用翻滚转子式的压缩机，此压缩机有两种方式：定频、变频。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时，压缩机的能效比也是关键因素。价格高的压缩机能效比高，所以，还必须考虑压缩机的购买能力，在考虑经济成本和运行功能后，挑选的压缩机最佳能效比约为3.1。以及在各种各样的运行工况中，不管是极限工况还是额定工况，压缩机的运行都必须要符合标准规格书所给出的参数规模，优化压缩机，压缩机的排放量不能超过最大标准，压缩机的最大排气量范围下，应设置最小排放量参数作为最大标准。
2.4冷凝器的优化
冷凝器通常是由铝翅片和铜管的构成的，优化冷凝器，主要是提高冷凝器的冷凝作用，增大冷凝器体积，扩大冷凝散热程度，降低进入蒸发器的气体的冷媒温度。正常情况下，冷凝器是运用于室外，缺乏低速进入冷凝器冷却风，在冷凝器上堆集尘埃现象很频繁的出现，这不仅严重致使冷凝器的交换热功能大大下降，还使冷凝器的内部器件滞缓工作，减少了冷凝器的工作寿命。于是，挑选的铝翅片应选波纹片，这种波纹片的优点就是不易积灰，易清洁。优化冷凝器的工作技术参数，要确保每片翅片之间距离不能小于1.5毫米，铜管要挑选内螺纹管为Φ9毫米的，冷凝器中部的制冷剂温度设置为55摄氏度；液B制冷剂在出口处温度设置为50摄氏度；冷凝器在入口处的气态制冷剂设置温度为65摄氏度，这才会发挥冷凝器最大散热能力，与此同时，还能保证冷凝器内部工作的最佳运行状态，在这种状态下，需要测量压缩机的实践排气冷凝程度，然后得到优化后的冷凝气体，与未优化下形成了鲜明对比。
3、制冷系统的优化控制
3.1制冷系统的优化控制的网络模型
制冷系统的优化控制的网络模型应包括多输入多输出模型，在模型建立中，应包含总参数和相移动边界法建立的热交换器的动态模型，还应该具备膨胀阀的稳态流动模型。在建立优化控制的模型中，应该保证所建立的模型具有通用性，能够完整的反应出系统的能量输入与输出的动态关系，并能在模型中获得真实工作状态中的制冷系统所存在的工作过程中的问题，从而获得相应的控制对策。优化控制的网络模型不仅是对整个系统综合优化的控制的基础，也是对于系统设计更新的最佳方案的选择。
3.2对于制冷系统压缩机的效率控制
对于制冷设备的优化控制的几个环节中，有关于效率控制十分重要，制冷系统的压缩机是制冷的核心，直接决定着对于能量的消耗以及制冷效果。压缩机的效率优化过程中，要尽量避免“大马拉小马”和“大马拉大车”的工作方式，要尽量保证最大程度的发挥机器的最大功率。制冷系统压缩机的效率一般可以用能量的输入、输出以及制冷剂气体的前后温差来进行表示，合理的优化控制制冷系统的压缩设备，不仅决定着能源的消耗，还能保证库房的温度能够达到预期的效果。
结束语
随着近些年来对于制冷设备的不断研究，制冷设备的效率以及节能性都得到了较大的提升，在对于制冷系统设计与优化过程中，要多于制冷系统有着足够的了解，对其工作原理、工作类型等进行深入剖析，最后要根据工作环境选择合适的设计参数与网络模型，对其进行优化的控制有着重要意义。
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论文作者:李超,陈娟娟
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/25
标签：冷凝器论文; 压缩机论文; 制冷系统论文; 制冷剂论文; 蒸发器论文; 风量论文; 暖通空调论文; 《电力设备》2017年第13期论文;