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摘要：随着社会的发展，我国的暖通空调应用的越来越广泛。空调具有提高室内舒适度，调节室内温度，改善室内空气清洁度的作用。尤其是在天气情况多变的地区，空调的使用率更高。但是空调系统消耗的能量占其建筑系统的 50%以上，这一缺点造成空调的使用率降低。随着科技的不断进步，要不断改进暖通空调的系统，使其能更好地服务人们，例如提高其运作效率，减少暖通空调的系统耗能量。本文旨在讨论优化控制制冷机在暖通空调中的作用及优化控制制冷机对暖通空调系统的运作效率的影响。
关键词：优化控制；制冷机；暖通空调
引言
暖通空调是现代建筑中必不可少的一部分，但是它增加了能源的消耗。在我国的建筑中，暖通空调的能源消耗占到了整个建筑的20%以上，而暖通空调的能源消耗中有一半以上是因为制冷系统。文章从暖通空调制冷系统的工作原理入手，首先分析了暖通空调制冷系统的优化控制方法，然后研究了暖通空调制冷系统的最优控制组合。
1 制冷机和暖通空调的概述
1.1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。
1.2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。
2 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。
3 控制制冷机在暖通空调中的作用及优化
3.1冷却作用。制冷机能够冷却室温的原理是其系统中的冷冻剂能与冷冻水传递热量。既冷冻水可以在压缩机系统的作用下蒸发变为气体，后利用制冷机系统组再将气体冷凝，再经过冷却塔将已经冷凝的气体液化，最后，经过之前几步得到的液体经过热交换器系统，与系统内的热风相结合后形成最终的冷风，利用暖通空调中的送风管输入到室内。这就是制冷机能够起到室内制冷的原因。再者，制冷机中的冷冻水是之前从室内吸收的，冷冻水经过以上一系列作用系统后得到净化，再输出到室内，这就是暖通空调具有净化空气的原因。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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。
3.2优化方法
3.2.1制冷机的工况COP。由于时代在不断进步，科技也在不断的发展，所以对于暖通空调控制制冷机的研究也在不断地进行，以便于能够更好地服务于人们，满足人们的需求。COP指的是制冷机系统中制冷剂的温度与吸气压力的关系值 [3] 。COP值会在一定的负荷下达到最优，因为在制冷机制冷时，制冷机系统的冷凝力不会随着暖通空调的其他作用系统或者是其它参数而改变，在制冷机系统单位制冷能力越高的状况下，制冷机系统的吸气压力也能够得到相应的提升。所以，制冷系统对于吸入的冷气的制冷量就会因为制冷机系统吸入的室内高压气体而增加制冷量，这样就会提高暖通空调的制冷效果，从而满足了生产厂商的研究要求。
3.2.2 CFD技术。CFD技术因为可以形成暖通空调中数据动量、能量、质量守恒方程的建模及其复杂的计算，被研究人员合理的运用于暖通空调的制冷技术中，这极大地帮助了研究人员对于暖通空调制冷技术的研究效率，对于研究具有很大的帮助，并且它节省了工作人员的研究时间和财力。它能够对于大量的数据根据自身严格的计算程序一步一步的完成数据的处理以及计算，而这些经过 CFD技术处理过的庞大数据十分准确，能够很好地被研究人员利用于之后对于暖通空调的控制制冷系统的研究。这些被视化的庞大数据是之后研究的关键，对这些数据进行评估后，才能合理的被研究人员运用到实际的生产中。是研究暖通空调制冷技术的最基础的一步。所以CFD技术可以通过缩短研究人员对于数据的处理及将这些数据用于主要生产研究的过程的时间，为暖通空调的控制制冷系统的研究起到了实质的优化作用。
4 暖通空调制冷系统降耗的具体方案
暖通空调的系统并不复杂，但是子系统较多，在数据反馈时存在延后的特性。所以，要降低整个暖通空调的制冷能耗，需要建立半智能化的控制网络。BP神经网络、Matlab语言和自适应模糊控制系统可以在半智能化的系统中承担不同的职责，进而实现信号的及时反馈。在具体的使用中，BP神经网络是整个控制系统的骨架，Matlab语言模块为数据的收集装置，自适应模糊控制系统是中央处理器，三者形成一个独立的系统。只有把三者有机的结合起来才能协调好制冷机的运作状态，在满足使用需求的前提下降低其能耗。要根据BP神经网络的特点建立输入量，在暖通空调的制冷系统中，输入量为压缩机入口的制冷剂温度和压缩机出口的制冷剂温度，而最佳吸气压力为输出的变量。建立好这样的输入与输出模型后，BP神经网络就可以利用Matlab的语言模块进行数据的汇总，之后将信息传递给自适应模糊控制系统。自适应模糊控制系统能够以压缩机的最佳吸气压力为变量，以此调节压缩机的工作频率，当制冷系统的制冷量和负荷量达到平衡时，制冷机的工作能耗为最低。
结语
优化制冷剂机的性能最有效方法是使暖通空调能够智能控制温度。空调工作时需要收集室内的相关空气成分，然后分析室内相应的温度和湿度，与空调内所设置的标准对比，对比的同时空调会依靠自身自带的技术系统进行相应的工作，确保空调在耗能最低的情况下将房间内的温湿度调节到最适宜人体活动的状态。在整个运作中，可以有效地减少能量的消耗和二氧化碳气体的排放量。如今社会经济发展迅猛，暖通空调的普及比为大势所趋，对其深入研究以提高其性能对将来空调领域的发展有着极其重要的意义。
参考文献
[1]叶剑成.优化控制制冷机在暖通空调中的作用研究[J].电子制作，2015(12).
[2]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，2016,8(16).
[3]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()11:258.
论文作者:孙涛
论文发表刊物:《防护工程》2017年第12期
论文发表时间:2017/9/21
标签：制冷机论文; 暖通空调论文; 神经网络论文; 系统论文; 制冷剂论文; 制冷系统论文; 数据论文; 《防护工程》2017年第12期论文;