摘要：空调制冷环节的设计，不仅影响着空调本身的使用效果，同时对社会生产生活中所耗费的能源比重产生重要的影响。因此近些年来，空调制冷系统设计逐渐优化，并且从高效设备的角度出发，实现对空调制冷系统的节能优化设计。本文针对空调制冷系统的优化设计必要性进行简要分析，且在未来空调制冷系统性能优化中具体如何操作提出了解决对策，以期为我国空调制冷系统设计与研究提供参考和帮助。
关键词：空调制冷系统；优化设计；必要性；应用
引言：经济环境的可持续发展，直接影响和决定了人们的日常生活水平。近些年来伴随着经济的发展，许多家庭都开始使用空调。尤其一些南方城市，更是在冬季离不开空调取暖。可是随着空调使用量的大大增加，必然会导致能耗增多，这将严重影响我国社会的整体发展水平。所以许多设计研究人员都开始着手对空调的制冷系统进行优化，尽可能减少制冷系统能耗，从而对空调制冷系统进行节能的同时也实现了对社会经济价值的挖掘。
1、空调制冷系统简介
空调的制冷系统有以下部分组成，它包含了压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀等部分，同时还包含了一些辅助制冷系统。每一个部分都发挥着比较关键的作用，比如说压缩机的作用主要是将蒸发器中的制冷剂吸入，然后再排入到冷凝中，起到了制冷剂的输送作用；冷凝器的作用主要是将制冷剂冷凝成液体。而空调制冷的具体原理是各制冷系统中元件的综合作用，这几个制冷部分通过连接形成一个封闭系统，在这个封闭的系统中压缩机将蒸发器所产生的低温低压制冷剂蒸气吸入汽缸内，然后通过一系列的作用将汽缸内的高压制冷制蒸气排到冷凝器中，在冷凝器的作用下，制冷剂变成液态，再通过膨胀阀的作用进入蒸发器，在蒸发器内制冷剂汽化，这整个过程实现了制冷效果。
2、影响空调制冷系统的因素
2.1 温差
在空调制冷系统中温差越小就越容易实现且能源消耗也相应较低，如果温差较大就会造成更多的热量消耗，也会带来更多能耗。因此对尽量降低温差的控制与调节是节能的重要发展方面。为了保证机房内的热量正常传给制冷剂，应该保持蒸发器内制冷剂的蒸发温度低于空气温度，这样压缩机才能正常工作抽走由制冷剂吸热蒸发成的气体，以免由于蒸发器内的吸热蒸发的气体因无法正常被吸走而汇集，导致内部压力越来越大，蒸发温度也会随之升高，影响正常制冷效果。一般情况下机房空调内的蒸发器都是直接蒸发式的，温差一般会保持在12~14度之间，如果因为一些不良因素的影响温差就会变大，从而导致能耗增多。
2.2 冷凝压力
空调制冷系统中冷凝压力也是节能的一个重要因素，冷凝压力就是冷凝器中的气体由于进行分子运动而与容器壁发生碰撞，容器壁单位面积上受到的压力。冷凝压力的大小与分子运动速度有关，分子运动速度越快压力越大。通常空调制冷系统中都采用风冷式冷凝器，结构是多组盘管，并且在盘管周围还增加肋片，很大程度上增加了空气的传热面积，然而这种设计却有一定的缺点，由于肋片之间的间距很小，时间久了会有一些杂物附着在冷凝器上，导致空气不能大量顺利的通过冷凝器，影响了传热效果，冷凝效果也随之下降，同时也造成了很多能源消耗。
2.3 膨胀阀开启度的影响
膨胀阀开启度是影响空调节能的重要因素，膨胀阀的开启度应该适当，如果开启度过大会不但会影响空调正常的工作效果，还会造成能源大量损失。通常膨胀阀在保证压缩机回气过热度稳定的基础上，为蒸发器提供适量的冷凝剂，以达到增强制冷的效果。然而随着空调使用时间的增长膨胀阀会因为磨损而发生内部结构的改变，影响其原本的工作质量。工作人员必须定期对膨胀阀进行检查，在检查时应该关闭系统，使系统停止工作，将温度表插入回气口保温层，温度稳定后记录数值，在对出气口测量完毕后开机运行，当系统运行状态稳定后，一般在开机运转 15 分钟后认为状态稳定，进行高压测量，压力值若与标准值一致则认为系统正常运行。反之，则需要进行调整。
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3、空调制冷系统优化设计
3.1 空调制冷系统优化的内容
在产品设计的过程中，可以使用很多种方法将其中的参数问题或者是结构上的问题进行解决，但是在生产的过程中最好的也是最能够使用在产品生产中的方案只有一个，就是将这个方案进行确定的过程我们将其优化，一般表现为提高空调的功能效果、降低能耗、减小噪音，对空调的外形进行优化、降低生产成本等方面，这些都是优化设计要考虑的问题，我们可以从这些优化设计的内容中了解到，对空调制冷系统进行优化设计重点在于提高空调设备的运行效率、节能降耗，提升空调企业的经济效益，让企业得到更好的发展。
3.2 对空调制冷系统进行优化设计的任务
通过对空调系统进行优化设计，可以将空调的一些性能、参数进行提升，让空调的性能更加的安全、经济，让空调的市场竞争力得到提升。对空调进行制冷系统优化设计中最重要的是按空调的型号，对整个空调技术参数进行确定，有详细的技术规范，将各个部件的技术指标进行明确。比如说：空调压缩机的型号。空调中的冷凝器、蒸发器，还有一些结构上的参数，比如说，使用的制冷剂的流动方向、传热管的大小，空调叶片的形状、距离等。空调循环风量大小的指标，比如说将空调电机的转速、功率等参数进行优化设计等等。对空调的制冷系统进行优化设计时为了减少资源的浪费，降低空调的能耗，提高资源的利用率。
4、空调制冷系统节能的必要性与发展前景
4.1 必要性
自从1997年全球主要国家签订《京都议定书》之后，对于空调制冷以及空调系统全球性的环保协议自此诞生，并且在这之后，每年联合国都会针对气候问题进行谈判。所以空调制冷系统所造成的能耗已经逐渐被全社会乃至全世界所关注，空调制冷系统节能优化本身具有非常重要的现实意义。
空调制冷除了会造成能源消耗，其本身对环境保护也会产生一定的负面影响。空调制冷系统本身因为消耗能源，所以必然会产生许多温室气体，而这些温室气体将直接对臭氧层进行破坏，从而出现了人们熟知的温室效应现象。臭氧层空洞、全球变暖以及一系列全球性环境保护问题应运而生，进而对地球的环境造成严重的负面影响。所以针对当前严峻的形势，加强对空调制冷系统的节能优化设计是至关重要的。
4.2 前景
针对目前我国空调制冷系统节能的现状来看，未来空调制冷系统节能依旧会成为研究的重点，我国以及整个行业对其的重视程度也会不断提升。最近几年，我国陆续出台了相关的政策，也颁布了许多绿色建筑评价标准，目的就是为了真正意义上实现空调制冷系统的节能目标。我国现阶段已经推出各种环境友好型制冷剂，还逐渐实现以压缩机结构与性能为基础的空调制冷核心技术。无论是在政策方面还是在市场方面，都开始注重空调制冷产品以及系统开发的节能与环保。所以在未来空调制冷设计过程中，不具备节能与环保要求的产品、企业、生产厂商都必然会面临社会的淘汰。
5、小结
对空调的制冷系统进行优化设计，才可以保证空调实现节能工作，减少能耗，提高工作效率，在进行制冷系统优化设计中要考虑一些该注意的问题，将空调制冷系统的优势进行展现。
参考文献：
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[2]办公建筑空调制冷系统节能改造分析[J].刘金平，刘磊，刘雪峰，邹伟.建筑科学.2012（02）
[3]空调制冷系统优化设计新方向[J].伍智勤.科技经济市场.2015（07）
[4]空调制冷系统优化设计新方法[J].林军国.科技视界.2015（18）
论文作者:吴俊豪
论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期
论文发表时间:2018/7/23
标签：空调论文; 制冷系统论文; 制冷剂论文; 优化设计论文; 节能论文; 蒸发器论文; 空调制冷论文; 《基层建设》2018年第18期论文;