关键词：暖通空调；制冷系统；优化控制
引言
在我国大部分建筑高层建筑内，暖通空调制冷系统每年运行过程中产生的能耗占到建筑总体的1/3~1/2，其用电花费的资金也非常多。鉴于此，相关部门必须进一步加强对暖通空调制冷系统的优化与控制，使其逐渐向低能耗运行方式转变，为人们提供舒适、洁净的生活以及工作氛围，提高人们的生活质量。在暖通空调的运行过程中，核心元件是暖通空调的制冷系统，该部分也是耗能量最大的部分。本文结合实际工作经验，对相关内容展开论述。
1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。
2暖通空调制冷系统的现状
在暖通空调制冷过程中，主要是利用制冷剂来对风的温度进行调节，我国现如今最常见的制冷剂就是氟利昂化合物，其是一种无毒、不会发生燃烧且性能比较稳定的化合物，而且具有较好的热力学性能，在实际应用过程中具有很好的制冷效率和制冷效果，所以目前被广泛应用到各种大型制冷设备当中。可是其也具有一定的缺陷，那就是其可能会在空气中散播很长的时间，最终漂浮到大气层当中，会引发一定的温室效应和臭氧空洞现象。现在世界上各个国家都对这种制冷剂给大气环境所造成的污染引起了越来越高的重视，部分国家已经将其列入到禁用品行列。在此大背景之下，新冷媒具有更好的使用效果和实用性，所以目前我们所使用的制冷剂基本上都是R410A制冷剂，相比较而言这种制冷剂更加环保清洁，其主要是由氟、氢还有碳元素所组成，不仅无毒而且性能也比较稳定。因为其中并没有氯元素，所以也不会发生温室效应和臭氧空洞现象，这种制冷剂现如今在全世界范围内得到了非常广泛的应用。
3暖通空调制冷系统的优化与控制技术分析
3.1自适应模糊控制系统的应用
自适应模糊控制系统也是暖通空调制冷系统中常见的一种优化控制方式。自适应模糊控制系统主要是对整个制冷系统进行优化，其最终的目的是降低能耗。自适应模糊控制系统在运行过程中，可以根据数据反馈的情况展开适应性的学习，并结合相关逻辑关系对参数进行调整。同时，自适应模糊控制系统的应用可以有效控制制冷机消耗的实际功率，并通过分析相关数据得出冷却水最佳的温度，在此基础上对水温进行调节，增强冷却水系统与外界环境之间的协调性。
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3.2Matlab语言的应用
Matlab语言是一种功能性很强的程序语言，该语言可以处理数量庞大的数据，其处理效率非常高，处理结果的准确性也能得到保证。因此，Matlab语言在控制系统、图像处理及仿真系统等领域的应用也比较普遍。随着科学技术水平的不断提升，Matlab语言的应用体系也更加完善，各领域的技术人员也根据自身的实际需要，制造出了Matlab工具箱，其中包括各种样式的子程序，方便人们的及时调取，并在此基础上完成自己的编程工作。换言之，Matlab语言的应用实现了模块化的应用方式，并简化了整个系统的控制流程。
3.3自适应模糊控制系统的应用
自适应模糊算法是基于自适应模糊控制器、自适应学习能力模糊逻辑系统的算法，该算法能够通过对采集的数据及信息的分析，对逻辑关系的参数实施自调整。自适应模糊系统采用了自适应模糊算法的优化控制策略，来实现对暖通空调制冷系统的优化控制。首先它可以实现对制冷系统的整体优化。因为暖通空调制冷的过程，是多个子程序同步循环的过程，是一个有机的整体，单纯的对某一个或者是某一部分的元件实施优化，虽然在一定程度上能够提升运行能力，但空调的运行能耗并未得到有效的控制。自适应模糊控制系统的是以整体的优化为出发点，将制冷系统进行全局优化。其次，自适应模糊系统还能有效的控制制冷系统的消耗功率。通过自适应模糊算法，能找到冷却水系统的最适宜温度，促进空调制冷系统于外在环境的协调性，进而实现制冷系统运用最低的能耗完成传热过程中的平衡。如此一来，有效的控制了制冷系统的消耗功率。最后，自适应模糊控制系统具有强大的调节能力和学习能力。它可实现控制参数的实施在线调节，促进优化控制模块的进步和改善，确保控制调节的有效性。
4暖通空调今后的发展趋势
在暖通空调未来的发展过程中，我们还需要对制冷技术进行不断地提升和优化处理，应该将节能环保和健康智能趋势最为主要的发展方向。近些年随着暖通空调制冷技术的不断提升，在自动清洁、静音以及直流变频等各项方面的技术都已经取得了很大的进步和提升，相对比较成熟，各种各样的现代化科学技术逐渐被应用到暖通空调制冷过程中。特别是变频技术和物联网技术的出现，为暖通空调未来的节能控制、远程控制还有新冷媒技术等多个方面的优化奠定了坚实的前提基础。
结语
随着社会的发展，人们对生活质量的要求越来越高，暖通空调已经成为建筑物中不可缺少的一部分。但是由于暖通空调的制冷剂运作问题，其能耗一直较高，进一步恶化了我国能源的供求关系，不满足可持续发展的战略。而暖通空调中能耗最大的就是制冷系统，对其进行优化的控制有着重要意义。本文以BP神经网络、Matlab语言和自适应模糊控制系统三方面为主，分析现代化技术在暖通空调制冷机控制中的应用，希望可以给相关的研究提供一定的参考意见。
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论文作者:郭畅,, 蒋丽娜
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年第6期
论文发表时间:2020/5/9