摘要：随着技术进步与经济发展，新形势下的节能问题以及环保问题逐渐变得更突出。空调系统用能在工业生产、民用建筑等方面进行使用，但是耗能比较大，所以，行业应该在各自发展的机遇中，把握住空调制冷的关键因素，从而采用最合理的手段达到节能的效果，这也是行业节能发展的主要方向与路径。空调制冷系统在运行过程中，应当增强空调系统的日常保养与维护，从而使空调的能源消耗降低，推动空调制冷系统化的节能环保。基于此，文章就空调制冷系统的节能设计方法进行简要的分析，希望可以提供一个有效的借鉴。
关键词：空调制冷系统；节能设计；方法
1.空调制冷系统运行原理
典型的空调交流系统由压缩机、膨胀装置、冷凝器和蒸发器组成。 压缩机将工作流体（制冷剂）循环并压缩至所需的压力和温度， 它连接在 ICE 发动机轴上或由电动机驱动，占用了大部分交流系统的总能耗。热量从流体排出到环境中，制冷剂从过热气体转变为气液混合物甚至过冷却液体。
2.空调制冷系统节能的影响原因
2.1制冷部件原因
制冷的关键部件是喷射器。在1939年由德国制造生产的第一台喷射器，这以后，喷射器便被普遍运用于气体输送、抽真空和制冷等范围。简单结构、方便安装维护是喷射器最为明显的特征，然而在空调制冷体系中，如果只是简单地接入喷射器与汽液分离器系统，这无疑造成了机组功率低，降低平均制冷量，变成空调耗能的关键因素之一。
2.2压缩机
空调制冷系统中的压缩机是最关键的组成部分，也是让空调制冷系统完成节能环保的重要部分。空调制冷系统中主要有压缩式、吸收式两种类型的压缩机，压缩式制冷机主要包括螺杆式、活塞式和离心式三种类型的制冷机。关键是经过改变压缩机内的气体容积以压缩和运输制冷剂的蒸汽，并产生冷凝器中高压力的压缩机，但是低压力的蒸发器，所需要消耗较多的能源，所以，优化空调制冷体系化中压缩机的消耗工作对空调制冷体系化的节能环保具有非常重要的意义。
2.3冷凝压力
冷凝压力在空调制冷系统中也是节能的一个关键原因，冷凝器中的气体因为实施分子运动而和容器壁出现碰撞，受到压力的容器壁单位面积一般承受较大的压力。空调制冷体系中如果使用风冷式冷凝器，多组盘管的结构，而且在盘管四周还增加肋片，非常大程度上让空气的传热面积增加了，然而这种设计却有必然的缺点，因为肋片中间的距离非常小，时间久了在冷凝器上会有一些杂物附着，造成空气不可以大量成功的经过冷凝器，影响了传热结果，也随之降低冷凝效果。
3.空调制冷系统的节能设计方法
3.1利用自动控制技术
利用自动控制技术能够在空调制冷系统中起到很大的节能作用，特别是通过对空调末端进行相应的控制。通过自动控制系统对空调末端的风机、风机盘以及回风机等设备进行监控，对于设备的多能源运行状态进行实时的控制，如果有任何问题出现，都会出现电力方面的异常消耗，这也是利用数字控制的方式来获取更多的数值，通过数字运算实现更好的数字化控制，从而达到节能的效果。
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3.2利用变频技术
随着空调节能技术的不断发展与进步，更多新型的科学技术得到广泛的应用，然后采用变频技术对空调系统中的水泵以及风机进行控制，变频器可以对空调系统中的水压差以及温度差进行相应的数据采集，然后通过系统数值的不断分析，将更多的命令的传递到变频器中，然后对水泵以及风机进行相应的控制与调节，从而得到节能的目的与效果，这样才能让设备的运行更加高效。变频控制可以软启动点击，大大减小冲击电流，降低点击轴承磨损，延长轴承寿命；调节水泵、风机流量、压力可以直接通过更改变频器的运行频率来完成，可减少或取消当班、阀门，从而达到降低风阻、水流阻力，从而起到节能效果。通常空调在运转的过程中会出现一定范围内的变化，而系统会对这些数据进行相应的估算，同时及时的对各种参数进行调节，让冷却风机的风量达到正常的标准，这样机组中的设备都能够处于最佳的状态中，可以将系统分析的结果直接传送到冷水机组中，保证空调系统的可靠运行，让这些设备始终处于工作效率高的状态中。
3.3除湿系统
减少空调交流电能的一种方法是分离空气的除湿和冷却。 通过使用室内温度相同的除湿系统，可将压缩机功耗降低50％以上，因为除湿的焓差显着大于冷却的焓差。 如果除湿系统与较高的室内温度设定为 24℃， 则压缩机功率要求可以降低高达 60％。需要注意的是，假定蒸发温度仍然低于相应露点温度 5℃，通过除湿系统，蒸发温度可以潜在地增加到更接近室内温度的水平。 这将使节电效果得到进一步优化。 例如，如果假定蒸发温度低于室内温度 5℃，制冷剂在室内温度下进入压缩机，除湿系统的有效性高度依赖于空气流量。 空气流量减半时，在相同的室内温度条件下的功率节省仅为 54％。另一方面，当空气流量加倍时，省电率高达 68％。
3.4提高室内温度设置
通过将室内设定温度从 20℃提高到 24℃， 压缩机的功率要求可以降低高达 22％。 如果温度升高到 26℃，可节省 30％以上。 但实际上 26℃对于许多人来说并不舒适。 因此 24℃更实用。 在 COP 方面，室内温度从 20℃升高到 24℃会使 COP 达到 13％。 重要的是，没有任何额外的组件或系统的需要修改，这种方法降低了系统的温度升高， 这对应于压缩机两端的压力差减小，因此压缩机功率降低。
3.5空调制冷系统的维护
维护好冷却塔及冷凝器换热铜管冷却水侧内表面对于制冷系统节能有非常明显的效果。冷却风塔在使用一段时间后应当及时对填料进行更换，并对冷却风塔进行定期消毒和清污，确保冷却水循环系统洁净，保持较好的换热效率。同样的道理，冷凝器换热铜管水侧内表面如果能够时时保持洁净无藻类和污垢，时刻保持高效的换热效果，有效降低制冷剂冷凝温度。在蒸发温度和其他条件一定的情况下，冷凝温度越低，制冷系数就越大，耗电量就越少，机组运行就越经济。据资料测算，冷凝温度每降低1℃，单位制冷量的耗功率约减少3%~4%。因此，可以通过在制冷系统中增加冷凝器在线清洗设备，是实现节能环保的有效措施。
专业的工作人员是确保空调在正常运行的主要条件，近些年来很多企业引进了进口的中央空调系统，而很多工作人员都忽视了对空调系统运行维护技术的学习。在这种情况下更需要加强空调系统的维护，同时不断更新自身的知识结构，跟随社会的快速发展，从另一个角度来看，对空调进行控制的时候应该充分结合地点以及温度的特征，在满足空调需求的同时，尽量减少开机的次数减少相应的使用时间，如果在夏季的时候就更要加强对空调的维护，避免由于温度升高而导致热负荷过大，因此要在不影响到冷凝器的前提之下，在进行设备的维护工作，对设备周围的杂物要进行及时的处理，避免由于主机热量增加引起的电量损耗，还要设备管道的保温，在空调制冷系统的维护工作中，要确保设备高效节能的运行，这对空调制冷系统的节能有十分重要的意义。
综上所述，节能是有关我国国计民生的大事，也是制冷空调行业发展的永恒主题。在空调设计的同时能够以节能为基础，在很多的方面都应该要求优化与改进，通过这些方法能够让空调处于最好的状态中。
参考文献：
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论文作者:李国龙1,王志国1,马书和1,杨超2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/28
标签：空调论文; 节能论文; 温度论文; 压缩机论文; 制冷系统论文; 冷凝器论文; 空调系统论文; 《建筑学研究前沿》2017年第28期论文;