摘要：随着社会经济的飞速发展，人们的生活水准不断提升，对日常生活和工作的环境要求也日趋提高，空调已经渐渐的成为了人们日常生活中必不可少的重要组成部分。为了营造更好的生活和工作环境，提升对室内温度、适度、空洁净的要求程度，促使暖通空调系统日益普及，正逐步的走入千家万户。
关键词：暖通空调；制冷系统；优化控制；方法研究
1导言
在我国大部分商用及民用建筑中，暖通空调制冷系统的年能耗量，占据了建筑总能耗量25%~50%左右。因此，有必要加强对空调制冷系统的优化控制，以有效降低建筑能耗，促进我国社会经济的健康与和谐发展。暖通空调是现代化建筑中，用于创造洁净、舒适的生活、工作环境所不可或缺的重要基础设备。但同时它也是建筑物能耗最大的设备之一，在给人们带来舒适的内部环境的同时，也产生了大量的能源消耗，加剧了我国能源供需之间矛盾。
2概述
时代在不断发展，社会在不断进步，人们的生活水平在不断提升，人们对于生活、工作环境的要求在不断提高，为了能更好的服务人类，要不断优化空调系统，既减少暖通空调在运作时对能量的消耗情况。研究人员通过加强优化控制制冷机的设计来提升了暖通空调在运作时的节能效果。这对暖通空调的发展与利用有很大帮助。
3制冷机和暖通空调的概述
3.1暖通空调的概述
暖通空调可以说是中央空调的一个分支，暖通空调的主要功能是对空气质量的调节、提高室内温度、给室内通风。而且它还具有提高室内的空气湿度和除尘的功能。
3.2制冷机的概述
暖通空调中制冷系统的主要构成是制冷机，它分为四种：蒸汽喷射式、压缩式和吸收式制冷机以及半导体制冷机。其中压缩式制冷机优点最为显著，既研究人员在压缩机上安装变频工具来控制压缩机的转速或采用降低冷凝温度、提高蒸发温度的方法来改善制冷机耗能情况。
4暖通空调制冷系统的优化控制方法
4.1BP神经网络在暖通空调制冷系统中的应用
BP神经网络是一种多层反馈的网络系统，可以解决多层网络的隐藏单元连接问题。而且BP神经网络在解决非线性的映射问题时，有着不可替代的作用。根据BP神经网络的特性，它主要用在以下三个方面：（1）模式的识别与分类。在计算机的数据中，可以将信息分为文字、图片和语言等类型，BP神经网络可以根据不同数据的特征进行识别，然后把信息针对性的归类，有助于加快信息的处理；（2）函数系统控制。BP神经网络可以利用其自身非线性的特点进行函数建模，建模后的系统就可以广泛应用在工业控制中，如机器人的运动轨迹控制等；（3）压缩数据。BP神经网络可以对数据进行压缩，减少数据所占据的内存空间。另外，BP神经网络还可以对数据的特征进行抽取，方便数据的分析。根据BP神经网络的上述特征，可以将这种神经网络应用在暖通空调的制冷系统中，实现对空调制冷系统中制冷机吸气压力的模拟。因为暖通空调制冷机的能耗有很强的非线性特点，所以在收集其能耗状态时很难保证精确性。基于此，可以发挥BP神经网络的作用，实现对真实数据的模拟。BP神经网络可以模拟任意的连续非线性函数，利用神经网络模型来逼近实际值。BP神经网络在暖通空调中可以实现制冷机状态的监测，方便后续的调整和控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
4.2Matlab语言在暖通空调制冷系统中的应用
Matlab语言是一种很强大的工程语言，它可以处理大量的数据，而且处理的效率很高。所以，在控制系统、图像处理和系统仿真中的应用较为广泛。在随后的发展中，Matlab语言更为完善，各个领域的专家根据自身的需求推出了Matlab工具箱，里面有各种训练与设计的子程序，当人们需要的时候就可以直接调取，进而解放了自己的编程。从这方面来讲，Matlab语言实现了模块化的设计与应用，能够简化系统的控制过程。所以，即使不了解算法的本质，人们也可以直接利用函数模块来实现设计目的，方便了建模的过程。BP神经网络是算法的基础，可以实现系统运作的模拟，而Matlab语言是整个系统运作的模块，在一定程度上可以看作是BP神经网络的子系统。如果把BP神经网络应用在暖通空调的制冷系统中，那么就可以用Matlab语言实现模块的设定。这种结合的优势主要体现在以下两点：（1）简化整个系统的设定。暖通空调的制冷系统受外界环境和室内环境的影响较大，所以其运行会经常性的发生改变，要收集其运行状态的各种参数较为复杂。但是将BP神经网络和Matlab语言结合后，就能够根据模块的特性快速设定程序，简化整个系统的运作；（2）反馈最接近实际情况的数据。为了降低暖通空调制冷机的能耗，需要确定其最佳吸气压力的状态。制冷剂的状态变化有着明显的非线性关系，寻常的采集方法很难起到较好的效果。但是，BP神经网络能够模拟非线性的映射，而Matlab语言能够快速的处理数据，这就形成了较好的循环，能够最快速地把暖通空调制冷剂的运作状态反馈给系统，方便了调整和控制。
4.3自适应模糊控制系统的应用
无论是BP神经网络还是Matlab语言，其本质上都是整个制冷系统中的一部分，虽然能够实现数据的采集和反馈，但是缺少控制系统。因此，为了提升暖通空调的智能化程度，同时降低制冷机的能耗，还可以引入自适应模糊控制系统。自适应模糊控制系统能够根据反馈数据的特征进行适应性学习，然后利用逻辑系统进行参数的调整。将自适应模糊控制系统应用在暖通空调中，其主要的作用如下：（1）整体优化系统的性能。暖通空调的制冷系统是由多个子系统组成的，它们是一个有机的整体，若单纯地从某个元件进行优化，就会存在协调的问题。但是自适应模糊控制系统是将整个制冷机作为系统进行优化控制的，所以能够将能耗降到最低，进而实现整体系统的优化；（2）能够控制制冷机的消耗功率。自适应模糊控制系统可以根据反馈的数据进行逻辑处理，进而寻找到最佳的冷却水温度，可以实现冷却水系统与环境条件之间的协调。所以，在制冷机运行的过程中，其热传递是以最低能耗的形式运行的，方便了整个暖通空调系统对制冷机消耗功率的控制；（3）有较强的调节功能。自适应模糊控制系统有极强的学习能力和调节能力，在制冷机运行的过程中，若参数发生了较明显的变化，自适应模糊控制系统就可以自主调整，把模块的运行进行完善和改进，这就保证了控制过程的准确与有效。上述三种方法在某种程度上是一个整体，它们的配合才能够最大程度降低制冷机的能耗。当然，在一些暖通空调的制冷系统控制中，采用了其他的神经网络和算法来替代，也能够起到相应的效果。但是从本质而言，对暖通空调制冷机能耗的控制都是从实时监测入手的，然后把收集的数据反馈到控制系统，之后再进行系统运行参数的调整，进而达到降低能耗的目的。
5结语
对空调系统中制冷机的优化控制，能使空调对房间的温湿度进行合理的判断和设定，然后建立合理的暖通空调控制系统，使暖通空调能快速准确的调节室内空气质量，达到房间最佳的空气温湿度环境，并有效的抑制房间内外部的干扰对室内温度的影响，同时节约暖通空调系统能量的消耗。
参考文献
[1]闫立强.优化控制制冷机在暖通空调中的作用探讨[J].科技传播,2016,(16):159-160.
[2]赵建伟,旷玉辉,李蔷.暖通空调控制系统、暖通空调系统及控制方法[P].美国：CN105333559A,2016-02-17.
[3]王洋.暖通空调系统优化控制与能量管理的现状及发展趋势[J].中华建设,2015,(11):88-89.
[4]杨秀峰.如何优化控制制冷机在暖通空调中的作用[J].中国新技术新产品,2011,(13):148.
论文作者:谢剑周
论文发表刊物:《基层建设》2017年第21期
论文发表时间:2017/10/31
标签：制冷机论文; 神经网络论文; 暖通空调论文; 控制系统论文; 系统论文; 数据论文; 制冷系统论文; 《基层建设》2017年第21期论文;