摘要：城市化进程发展不断加快，带动了建筑行业的迅猛发展、能源消耗量快速增长。建筑的主要耗能有采暖、空调、通风及照明等，其中空调和采暖耗能是最高的。面对能源危机，用最少的耗能，创造健康、舒适的生活环境，是优化控制制冷机在暖通空调中应用的重要原因。
关键词：优化控制；制冷机；暖通空调；作用
在新时代背景下，“可持续化发展”是我国重要的发展目标，制定这一目标给我国建筑行业生产提出了越来越严格的要求，众所周知，建筑行业属于高耗能产业之一，一直是造成能源消耗、环境污染严重的一项行业，其中空调、通风、采暖等所要耗费的能源可占据总消耗能源的近50％。因此，优化控制制冷机在暖通空调中的作用对实现“可持续化发展”及绿色建筑工程具有重要意义。
1.暖通空调制冷系统的工作原理
暖通空调的制冷来源于交换的热量，制冷剂不断地在压缩机、蒸发器、冷凝器以及节流阀当中循环，不仅改变了自身状态，同时还会排放、吸收热能。蒸发器吸收热能时，制冷剂由液体变化成低温低压的气体，随之进入压缩机经过压缩变成高温高压的气体，这些气体经过冷凝器向空气或水传递热量，回归成液态状态，不断循环不断交换热量实现升温降温作用。暖通空调工作时，除了有循环的制冷剂，还有循环的冷却水、冷冻水以及室内空气，压缩机帮助制冷机把制冷剂转化成液态输送到蒸发器内，和冷冻水交换热量，然后冷冻水经过冷冻泵的作用进入到风机口的冷却盘管里，通过风机的作用完成降温操作[1]。在冷凝器里的制冷剂一经冷凝就变成了液体，冷却泵把冷却水传输到冷却塔里，经过水塔风机的喷施，最终排出热量。在不断循环热量的过程中，都是和制冷剂进行热量的交换，在不断循环以后降低室内的温度，实现制冷功能。
2.暖通空调制冷系统现状
暖通空调的制冷原理其实就是通过使用制冷剂来调整介质的温度，目前在国内普遍使用的制冷剂是氟利昂化合物，这种化合物不含有毒物质、不易燃、有着稳定的性能，较为显著的就是其热力学性能，在实践操作时，制冷效果和制冷效率相对较好，因此在各类大型制冷设施设备中得到广泛应用。但是，任何事物都具备其两面性，氟利昂化合物也不例外，其存在的不足就是飘散在空气中的时间较长，有很大的几率会渗透进大气层里，最终导致引起温室效应以及臭氧空洞情况。现阶段在全球范围内都高度重视关注氟利昂制冷剂带给大气层的污染，以致于有一些国家把这种制冷剂列为违禁品。基于此，新冷媒的实用性和使用效果愈发凸显出来，因此R410A制冷剂成为了现阶段普遍应用的制冷剂，和传统氟利昂制冷剂进行比较的话，R410A制冷剂的环保性、清洁性更强一些，主要组成元素包括了氢、氟以及碳元素，无毒无害且稳定性强[2]。由于R410A制冷剂里不包含氯元素，可以确保不会引发温室效应和臭氧空洞情况，因此在全球范围内得到大力推广和应用。
3.控制制冷机在暖通空调中的作用及优化措施
3.1冷却作用
在暖通空调里制作和传输冷量的核心器械就包括制冷机，其耗费的能源是暖通空调整体耗能的50%，由此可见，对制冷机进行优化控制，大幅度提升了整体暖通空调系统的安全、稳定、高效运行。其次，为了有效处理暖通空调的高耗能问题，不得不从优化控制制冷机入手，结合其实际应用情况对其功能进行改善，熟悉掌握制冷机的工作原理，寻找导致能量消耗严重的原因，进一步采取具备针对性的控制举措。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆制冷机发挥其制冷作用是通过蒸发器里冷冻水和制冷剂交互热量而实现的，降低了冷冻水的温度，利用压缩机把制冷剂压缩成液体，在制冷机组的作用下产生冷凝反应，在经过冷却塔的时候，和其内部存在的冷却水交换热量，以此完成液化，并混合处理了热交换器里的热风，最终排放出冷风，降低了室内的温度。不得不提的是，其在冷却的过程中，还具备了除湿和加湿等作用。
3.2优化方法
3.2.1制冷机的工况COP
社会经济的快速发展，使得科学技术水平不断提高，加快推动了关于暖通空调制冷机控制的研究进程，使其可以更好为人民服务，满足实际使用需求，COP代表着制冷机内部的制冷剂吸气压力和温度的关系值，在到达某一负荷状态时COP为最优[3]。主要原因是制冷的时候，系统里的冷凝压力不会因为其他系统、参数的变化而改变自身情况，制冷能力不断提高的同时，制冷机系统里的吸气压力也会随之提高，基于此，系统在吸收冷气以后的制冷量会根据高压气体的增加而变多，暖通空调的制冷效果得到大幅度提升，满足了实际使用需求。
3.2.2 CFD技术
CFD技术的应用能够针对暖通空调里的数据能量、动量、质量守恒方程建立模型并展开详细的计算，在应用到研究暖通空调的制冷技术中，可以在很大程度上提高研究水平，使其发展地更加深入、全面，同时帮助工作人员节省时间、物力以及财力。其严格遵守计算流程完成庞大数据的计算以及处理工作，使用CFD技术处理过的数据其精准性更高，助力工作人员加快研究进程。同时这些庞大的数据信息是进行研究的基础支撑，强化对其的评估工作，才可以确保研究生产的科学性、合理性，这也是进行暖通空调制冷技术研究的基础性前提。通过CFD技术的应用，节省了大量的研究时间以及其他成本的投入，给优化控制制冷机在暖通空调中的作用带来极大助力，同时也给有关工作人员提出更高的要求。首先，其需要充分结合起目前的实际情况，充分掌握其在现阶段工作时的转动频率、吸收冷气的压力等一系列有关的参数信息，研究人员通过结合这些信息制定优化控制措施。在实际应用以后，还需要用事前设想的数据和实际应用时收集到的数据进行对比研究，进一步结合采集到的数据建立起BP神经网络模型。在该模型内，制冷剂温度、输入量、压缩机工作情况三者间有着密切的联系，压缩机工作情况又和测量的自身出入口的负荷值有紧密联系，BP神经网络模型的输出值就是制冷机系统里的吸气压力[4]。通过对制冷机的工况COP进行分析、研究可以发现，制冷剂的温度和吸气压力呈现正向相关的联系。调查结果表明，不同运行情况下的暖通空调，其负荷也会产生相应的变化，这就导致系统内的吸气压力也随之出现改变，在完成这一系列的操作以后，得到的参数也是不一样的，其正好表达出制冷系统的运行情况，对这些数据进行不断甄选和辨别，最终可以找到在最佳工作状态下的制冷机系统运行参数，在日后生产制作暖通空调时，就可以根据最终的甄选结果完成设计，最终实现暖通空调的优化控制目的，需要注意的是，在实践工作时普遍会应用对制冷系统压缩机的工作频率做出调控的方式，对暖通空调的制冷系统进行优化控制。
综上所述，在能源危机愈发严重的今天，通过研究暖通空调系统的制冷原理能够发现，在这个过程中，耗能最大的就是制冷系统，出于实现降低耗能的目的，急需有关工作人员对制冷系统进行深入分析和研究，找到切实可行的优化控制措施，进一步实现节能降耗的目标。
参考文献
[1]金丹.优化控制制冷机在暖通空调中的作用探讨[J].工程技术(全文版),2016(11):00258-00258.
[2]夏毓,孙罡.暖通空调制冷系统的优化控制研究[J].民营科技,2016(5):41-41.
[3]骆丽娜.优化控制制冷机在暖通空调中的作用评价[J].科技经济导刊,2017(16).
[4]金香菊.建筑节能中暖通空调节能系统的应用现状和技术优化措施研究[J].工程技术研究,2019,4(02):64-65.
作者简介：白建民（1985.11-），男，河北晋州人，硕士，工程师，研究方向：制冷技术，暖通空调，室内洁净净化。
论文作者:白建民
论文发表刊物:《新材料.新装饰》2019年2月下
论文发表时间:2019/7/19
标签：制冷机论文; 制冷剂论文; 暖通空调论文; 作用论文; 热量论文; 压缩机论文; 氟利昂论文; 《新材料.新装饰》2019年2月下论文;