暖通空调制冷系统的优化与控制技术分析
顿汉布什（中国）工业有限公司，山东 ·烟台 264003
【摘要】制冷系统是暖通空调的一个重要组成，也是空调功能价值的体现，作为较为严重的消耗部分，空调制冷系统优化与控制非常重要。论文结合暖通空调现状探讨制冷系统优化与控制的相对方法。
Refrigeration system is an important component of HVAC, as well as the function value of air conditioning. As a more serious part of consumption, the optimization and control of air conditioning refrigeration system is very important. This paper discusses the relative methods of refrigeration system optimization and control in combination with the current status of HVAC.
【关键词】暖通空调；调控制冷；制冷系统；优化控制
HVAC; regulated refrigeration; refrigeration system; optimal control
1 引言
随着我国经济不断发展，科技的不断进步，建筑行业通过不断增加建筑的功能类型和舒适度，在社会各行业组成的经济市场中，一跃而起成为支撑我国经济的一大支柱。暖通空调作为我国现代建筑工程中不可或缺的一部分，也伴随着建筑行业的不断发展有了创新和突破。暖通空调制冷系统通过改善人们周围的环境，让人们在生活和工作的同时感受到舒适，给人们的生活带来了极大的便捷。
2 暖通空调制冷系统优化的重要性
自全球变暖这一问题出现以后，很多研究人员对制冷空调使用的能源开始重视起来，逐渐把工作的重心放在了这一方面。一些科技人员都开始注意绿色清洁能源，而且还使其列为主要发展对象。如果想要把这种能源的利用率提高，那么在制冷空调方面下手可能会尽快实现这一想法。以冷凝为例，当前很多设计人员开始基于制冷机组的冷凝工作过程中产生的热量进行回收，将这部分热量应用于生活用水的加热，制冷设备在制冷过程中产生的热量可以有效地供给生活热水的加热使用。
3 影响空调制冷能耗的主要因素
随着现代科技的不断发展，人们的环保意识不断增强，环境污染、温室效应的监管力度不断增强，人们不仅追求物质享受，更加需要蓝天白云、青山绿水和清新的空气。我国制冷空调的能效标准也在提高。首次用季节能效比SEER作为衡量空气调节器整个运行季节的能效水平，用综合部分负荷值(综合性能系数)IPLV进行衡量多联式空调(热泵)的能效水平。从整体分析，更加体现出空调运行季节的控制措施，做到节能效果，就热泵、制冷空调等行业提高能效标准，采用自然工质和环保型制冷剂取代工作，具有十分重要的价值意义，更加符合我国节能标准的要求。现今社会能源形势日益严峻，能源消耗带来的环镜问题也成了人们不断攻克的问题，臭氧层破坏和环境保护的呼声越来越高。制冷空调设备中的制冷剂属于温室气体，能加速温室效应，从而使得气候变暖，造成海平面升高，使得沿海地区的居民生存受到威胁，尤其是住房、道路等遭到不便，人们生命财产会受到损失，生活没有安全感，同时也对当地生态淡水作物造成破坏，影响当地经济收入。产品的设计决定了压缩机的效率，主要的影响因素有以下几点：一是温差，一般而言，蒸发器内制冷剂蒸发的温度低于大气中的温度，才能将热能转给制冷剂吸走，并且保持压力平衡状态；二是膨胀阀开启度，根据过热度进行定期检测，不断校准，使其过热度保持在合适的范围内；三是能耗巨大，随着社会的不断发展，制冷空调应用于企业、商场、学校、住宅等领域，耗能十分急剧[1]。
4 暖通空调制冷系统的优化与控制技术
4.1 应用原理分析
从运行的暖通空调制冷系统角度来说，采用环保节能技术，主要是基于各类节能技术和装置的应用原理，通过减少能源消耗的形式，实现能源节约和环境保护。例如，蒸发冷却式空调。其应用原理如下：运用水分蒸发吸收部分热量的原理，实现对高温高压制冷剂内气体的高效排出，进而实现降低冷凝压力以及温度的目标，降低能源消耗。具体来说此类空调的作用机理如下：借助水泵装置的驱动，使冷却水进入到换热排管内，同时均匀喷洒在设置的换热表层产生水膜，同时借助风机的力量，促使热量挥发成为水蒸气，实现温度的降低。当水蒸发之后，能再次利用，提高资源的利用率。
4.2 降低空调新风系统的负荷
暖通空调卫生健康标准的重要内容是新风量，由于空调新风系统的能耗占用系统总能耗较高，所以在新风量上升的同时，空调系统的能耗也就随之增高，所以要尽可能的在满足暖通空调卫生健康标准的同时，尽量降低空调新风系统的负荷，在降低空调系统能源消耗的同时，需要考虑到季节的变化，在换季过程中加强利用室外新风的利用率来保证使用空调的次数减少，为了降低对人工冷源的需求，建筑空调系统能耗的有效降低，应充分利用在过渡季节室外新风中的冷量。用这种方式来降低空调新风系统的负荷也是可取的。
4.3 可管理性与节能性的比较
可管理型的衡量应首先从冷热通道的控制去分析，因许多用户会使用塑料板去隔离冷热空气，进而确保冷却的效率得到提升。冷热通道控制这一手段的应用能确保数据中心的冷却效率有15%左右的提升。实际转换成电力消耗的数值，在服务器数量五百，每度电费五毛的前提下，每年约省电费的数额为七万两千元。但是依照当前的运行成本及系统概况来看，因涉及许多环节的操作，所以这样的处理需要面对较大风险。近年来随着冷水机组制冷效率的不断提升，制冷过程当中水泵的耗能占比也更高，甚至能达到整个系统能耗的百分之十五到百分之三十五，在设备群组模式下，调节水流量与扬程的方式更多，能达成多台水泵的同步变频，并且对变频水泵的台数进行控制。在多冷源并联模式下是无法对台数进行控制的，所以设备群组方式的优势更为明确[2]。
4.4 提高安装水平
在暖通空调系统空调制冷管道安装过程中，对于管道线路的排布预算和综合排布计算是决定管道安装工程质量的重要因素，只有做好了对管道线路的预算和排布工作，才能在实际的使用过程中避免管道线路的混乱和系统内水循环的不畅通，保证空调的制冷效果。目前我国的空调管道安装工程，大多都采用BIM技术预先对机电工程的管线综合排布进行设计和预算，利用该技术，工程设计人员可以将二维的图纸变成三维的模型，这样管道排布过程中出现的实际问题就会以三维模型的方式立体、清晰的展现在设计人员面前。BIM技术的运用有效的提高了设计人员的工作效率，同时还能通过碰撞检测对线路进行科学合理的排布，有效的减少管道铺设过程中出现的盲点和遗漏现象，给空调管道设计人员的工作带来了极大的便捷。
4.5 采用制冷剂替代技术
随着人们需求的便捷化，制冷剂又名叫制冷工质，在制冷循环作业中属于工作介质。在制冷（热）循环中，通过热量传递来实现。根据其工作的原理，制冷空调会将产生的热量在蒸发器中被吸收，然后进行冷却，不断的循环进行液化的过程。当前，全球主要的制冷剂有氟利昂、氨、水等，其中水最为廉价易得，氟利昂会造成温室效应，不值得大量使用。
4.6 提高环境水平
从节能环保技术的应用实际来说，新型节能暖通空调制冷系统运行时，能独立控制，便于系统调节。例如，利用高水平的除湿式新风预处理系统，能获得不错的节能效果，同时能减少机器漏电以及冷热抵消难题的发生。除此之外，系统运行使用的热量为可再生热量，比如低品位能源等。使用的节能环保型制冷系统，不仅节省了系统运行使用的能源，而且改善了室内环境，为人们营造了良好的生活环境，增加了舒适感受[3]。
5 制冷空调节能减排技术的应用与展望
在未来的制冷空调的优质化设计领域中，人们会不断融入环保意识，达到国家所要求的低能耗、无污染、低碳、绿色、健康、环保的生产生活设施，坚持可持续发展道路，适应未来科技发展潮流。在制冷空调系统的选择中采用冰蓄能系统、变风量系统和能量回收系统，减少空气输送系统的能耗。在空调系统设计中的设备节能选配方案中选择离心式冷水机组、末端设备和冷冻水泵，实现更好的节能方案。同时，在系统运行过程中，采用一定的计量方法来调节空调的耗能，每个有效节能的空调系统都应配备相应的调控设备，在空调的相应位置安装流量控制器和流量调节阀以及温度检测器和压力仪器，这样才会更好的满足于客户需求，提高设备的安全可操控性能，有助于客户遇到设备问题后自身去调试。
6 结语
综上述所，暖通空调制冷系统是一项工作量较大且工作任务复杂，在实际的运行过程中常常会出现一些工程问题，这些问题会严重的影响空调系统的工作。因此为了提高空调管道工程的整体效益，需要采用先进的工艺和技术提高暖通空调制冷节能降耗水平，重视系统管道安装的科学合理，从而为人们日常办公、生活提供可靠的环境基础。
【参考文献】
[1]胡海龙.探究地源热泵节能环保技术在暖通空调系统中的应用[J].城市住宅,2018,25(05):43-46.
[2]范哲.浅谈环保节能技术在暖通空调系统中的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2018(08):162.
[3]李锐.制冷空调能耗及减排节能技术的分析[J].制冷与空调(四川),2015(1):114-118.
