摘要：空调制冷系统的节能不仅能够极大地提高其高效性和经济性，更具有重要的环保意义。本文围绕空调制冷系统的节能环保展开研究。
关键词：空调；制冷系统；节能设计
引言
随着人们生活水平的不断提升，对生活、工作环境的舒适度要求的提高，暖通空调被逐渐普及到家庭和企业中，充分发挥了其调试室内温度、改善室内空气清洁度的作用，为提高人们生活质量做出巨大贡献。但因其在运作中会消耗较多的能源，不利于环境友好型社会的发展，因此要不断改进暖通空调系统。制冷机是其中的核心机械之一，加强优化控制制冷机能有效提升暖通空调运作效率，并降低其能耗。
1空调制冷方式
建筑工程常用空调制冷方式根据室外冷却方式不同分为以下两种。
（1）利用风冷冷凝器盘管将冷媒热量带出机房外，在室外将冷媒降温再循环回室内吸收热量，称作“风冷式冷凝机组”。
（2）利用水冷冷凝器盘管蒸发将冷媒带出机房外，通过中间板式换热器将冷媒降温再循环回室内吸收热量，称作“水冷式冷凝机组”。风冷式冷凝机组如图1所示，是风冷式直接膨胀机组从房间里吸取热量通过冷凝器传递到室外空气中；机组安装完毕后，室内机组和室外冷凝器构成闭合回路。风冷式冷凝型空调制冷系统管路相对独立，安装方便快捷，适用于水源缺乏的地区和无冷却水系统的场所。但是制冷剂管路的水平距离和垂直距离有长度限制，在屋顶和外墙安装风冷冷凝器易受环境温度影响制冷效率。水冷式冷凝空调是水冷式直接膨胀机组从房间吸取的热量通过制冷剂至内置板式换热器传送到水冷冷凝器中。冷却水可以由供水管道、冷却塔或者水井供应，或者在一个带有外置干冷器的密封回路中运行。我国北方地区选用冷却水通常采用抗冻的水和乙二醇的混合物代替我国南方地区常用的水。水冷式冷凝空调机组适用于有集中冷却水系统的场所。水冷式冷凝机组利用水作为载体，其能效比风冷式机组高，在夏季高温环境下机组运行稳定；但是管路系统也较为复杂，水冷冷凝器安装受室外场地承重等限制。
2空调制冷系统的节能设计
2.1使用节能的新型压缩机
压缩机是空调制冷系统中能耗最大的部件，因此，空调制冷系统的节能设计中应当采用更加节能的新型压缩机。相对而言，涡轮式压缩机与三螺杆压缩机具有较为显著的节能效果。涡轮式压缩机目前有数码漩涡压缩机、直流变频压缩机等类型，适用于小型的空调制冷系统，具有运行噪声小、使用寿命长等优点。在节能方面，涡轮式压缩机能够对转数进行灵活调整，从而减少不必要的能耗，达到节能目的。三螺杆压缩机是由旧式的两螺杆压缩机发展而来，不仅可以使压缩机具有更加优秀的平衡性，还能形成两个互不影响的工作容积，从而能够根据气压量的变换来灵活控制压缩机的排气量，达到节能目的。
2.2变频技术
针对餐厅、商场等人流量变化较大的公共场所，空调制冷系统的节能可以从风力调节着手。传统的风力调节手段为风阀调节，但这种方法能耗巨大。因此，需要采用变频技术来实现风力调节。通过变频技术来调节风力的工作原理是：以电流转换来控制压缩机转速。我国220V电网的频率为50Hz，利用变频技术能够将其调节为30Hz~130Hz。空调制冷系统的供电频率与压缩机转速成正比，供电频率高，则压缩机转速快，空调制冷系统的制冷量随之增大；供电频率低，则压缩机转速低，空调制冷系统的制冷量随之降低。
2.3合理选择设计参数
在对空调节能的措施选择中，合理的选择空调参数具有非常重要的作用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一方面要掌握合适的风机风量。对风机风量来讲，风机的风量大小与压缩机自身的输入功率是成反比的关系，也就是说风机的风量越大，那么其输入的功率就越小，反之则越大。因此，从这个关系来讲，设定合理的风机风量，对减少空调的能耗具有非常重要的作用和价值。而在对空调制冷进行设计中，如果整体的规模一定，此时可以根据噪声的最大上限值所确定的风量即为风机风量；如空调本身为变频空调的化，那么在选择风机风量的时候，就需要选择实际的风机风量小于额定风量。另一方面，在实际的设定中，还需要减少压力损失。一般情况下，热交换器的性能、风机的风量决定了冷凝压力和蒸发压力，而这两个参数又对压缩功耗产生直接影响，由于从压缩机排气口到冷凝器入口、再从蒸发器出口到压缩机吸气口会产生压力损失，从而对压缩功耗产生影响，因此要尽可能降低压力损失。
2.4制冷系统的动态优化控制设计
在分布式模式中，系统可通过目标函数对优化层的稳态进行表达。对函数的优化，应当使其保持在离线的状态，提升工作点设置的可行性。但是该设置方法也存在一定的缺陷，比如，对于运行参数变化频繁的制冷系统而言，就不是非常适合。模型的间接法，主要是将函数表达式作为必要性条件，利用数据分析方法，得到模型解析表达式。最后，根据综合实际物理条件，对系统的最优解与最佳数值进行确定。尤其实在制冷系统的能量转化过程中，利用模型间接法可以将系统允运行过程准确描述出来。但是，该方式的缺点在于变化量与未知量过多，参数数值存在误差，模型的结构存在误差等，这会在一定程度上降低优化与控制效果。在制冷系统的动态优化控制过程中，预测控制也是一种特殊方法，其优势在于能够在离线条件下反复进行控制。其缺点在于，该方式无法实现全局回路数值的控制，只能对局部进行监测。因此，在实际的操作过程中，该模式需以经常滚动的形式实施，并以新的优化作为基础，进而达到最优控制的目的。
2.5使用CFD技术
在使用CFD技术之前，研究人员要首先将压缩机实际工作中的具体参数记录、确认下来，包括其工作转动频率、吸气时压力等，然后通过CFD技术优化暖通空调控制制冷系统参数，将暖通空调投入使用，之后对比预先设置数据和制冷机系统实际工作中的数据，接着将制冷机实际工作时产生的数据建立BP神经网络模型，其中输入量与制冷剂温度、制冷系统压缩机工作状态相关，输出值在为制冷机系统的吸气压力，压缩机工作状态与自身出入口负荷值的测量值相关。
此外，COP是制冷剂温度与吸气压力之间的关系值，制冷剂温度与吸气压力具有正相关，在暖通空调运作中，不同状况下，会产生不同负荷变化，制冷机系统吸气压力也会产生变化，通过研究之后获得的实际参数也会有所不同。然后研究人员将这些活动产生的参数进行筛选，总结出在最优状态下暖通空调制冷机系统的工作参数，以这参数为依据，将其设定在生产的暖通空调中，让暖通空调在最优化的参数设定状态下投入使用，优化暖通空调。此外，也可以通过调控制冷系统压缩机的工作频率在实际过程中优化暖通空调制冷系统。
结束语
总之，随着人们对生活质量的要求越来越高，具有调节室内温度，清洁空气的暖通空调得到普及。而随着人们节能降耗意识的加强，不断改进暖通空调系统，提高运作效率，降低耗能则势在必行。优化控制制冷机在暖通空调中的作用，最有效方法就是提高暖通空掉的智能性，在工作中根据收集到室内空气温度、湿度等指标与空调内设置的标准对比情况，运用自带的技术系统发挥调节温度功能，在提高室内舒适度的同时，降低耗能。
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论文作者:李慧敏
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/8/14
标签：压缩机论文; 空调论文; 制冷机论文; 制冷系统论文; 风量论文; 节能论文; 暖通空调论文; 《基层建设》2018年第21期论文;