萬(wàn)奇 趙永成 史相茹

摘要：隨著人們生活水平的不斷提升，對(duì)生活、工作環(huán)境的舒適度要求的提高，暖通空調(diào)被逐漸普及到家庭和企業(yè)中，充分發(fā)揮了其調(diào)試室內(nèi)溫度、改善室內(nèi)空氣清潔度的作用，為提高人們生活質(zhì)量做出巨大貢獻(xiàn)。但因其在運(yùn)作中會(huì)消耗較多的能源，不利于環(huán)境友好型社會(huì)的發(fā)展，因此要不斷改進(jìn)暖通空調(diào)系統(tǒng)。制冷機(jī)是其中的核心機(jī)械之一，加強(qiáng)優(yōu)化控制制冷機(jī)能有效提升暖通空調(diào)運(yùn)作效率，并降低其能耗。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào)；制冷系統(tǒng)；優(yōu)化控制；方法

中圖分類(lèi)號(hào)：TU83文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-3178（2018）19-0307-01

1暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)的工作原理

暖通空調(diào)在實(shí)際工作過(guò)程中，其制冷作用主要是通過(guò)熱量的交

換來(lái)實(shí)現(xiàn)的，制冷劑在冷凝器、壓縮機(jī)、節(jié)流閥以及蒸發(fā)器四個(gè)設(shè)備當(dāng)中不斷地循環(huán)，在自身狀態(tài)發(fā)生一定變化的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了熱量的釋放和吸收。在蒸發(fā)器當(dāng)中對(duì)熱量進(jìn)行吸收，此時(shí)制冷劑就會(huì)由液體轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍怏w，然后再將其吸入到壓縮機(jī)當(dāng)中并將其壓縮成為高壓高溫的氣體，此類(lèi)氣體會(huì)在冷凝器當(dāng)中將自身所攜帶的熱量傳遞給水或者是空氣，然后又變回液態(tài)，就是這樣不斷地循環(huán)對(duì)熱量進(jìn)行不停地交換以達(dá)到降溫的目的。

在暖通空調(diào)運(yùn)行過(guò)程中，不但會(huì)存在制冷劑的循環(huán)，而且還存在冷凍水、冷卻水還有室內(nèi)空氣的循環(huán)，制冷劑被制冷機(jī)利用壓縮機(jī)壓縮成液態(tài)之后送到蒸發(fā)器當(dāng)中，然后和冷凍水之間進(jìn)行熱量的交換，再由冷凍泵將冷凍水送至風(fēng)機(jī)的風(fēng)口的冷卻盤(pán)管當(dāng)中，在風(fēng)機(jī)的吹送作用下達(dá)到有效的降溫處理。制冷劑在蒸發(fā)之后便在冷凝器當(dāng)中轉(zhuǎn)換成了氣體形態(tài)，然后由冷卻泵將冷卻水送到冷卻塔上，并由水塔風(fēng)機(jī)對(duì)其實(shí)施噴淋冷卻，經(jīng)過(guò)和空氣之間的熱量交換將熱量釋放出去。在這幾種熱量循環(huán)過(guò)程中，都和制冷劑發(fā)生了一定的熱量交換，通過(guò)這樣的循環(huán)將室內(nèi)溫度降低以達(dá)到有效的制冷效果。

從其制冷工作原理就可以看出，在制冷過(guò)程中能耗損耗最大的一個(gè)部分就是制冷系統(tǒng)，所以想要降低能耗就應(yīng)該對(duì)這部分的能量損耗進(jìn)行充分的研究和管控。

2控制制冷機(jī)在暖通空調(diào)中的作用及優(yōu)化

2.1冷卻作用

制冷機(jī)是制取冷量的主要機(jī)械，是暖通空調(diào)系統(tǒng)中制取和輸出冷量的關(guān)鍵機(jī)械之一，所消耗的能量占暖通空調(diào)整體運(yùn)作消耗總能量的50%左右，因此優(yōu)化控制制冷機(jī)很大程度上決定了整個(gè)暖通空調(diào)系統(tǒng)是否處于良好運(yùn)行狀態(tài)，而要解決暖通空調(diào)系統(tǒng)高能耗的問(wèn)題，就必須對(duì)制冷機(jī)進(jìn)行優(yōu)化控制，在改進(jìn)該項(xiàng)功能時(shí)應(yīng)基于現(xiàn)有技術(shù)和運(yùn)行數(shù)據(jù)，掌握制冷機(jī)工作原理，及其高耗能的原因，做到針對(duì)性優(yōu)化控制。制冷機(jī)起到制冷效果是通過(guò)蒸發(fā)器中制冷劑和冷凍水的熱量傳遞達(dá)成的，冷凍水溫度降低。冷凍水經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)壓縮成氣體，在經(jīng)過(guò)制冷機(jī)組時(shí)發(fā)生冷凝反應(yīng)，流經(jīng)冷卻塔與其中冷卻水發(fā)生熱量交換，重新變成液化形態(tài)，在熱交換器與熱風(fēng)進(jìn)行混合處理，成為冷風(fēng)，輸送到室內(nèi)環(huán)境中，降低室內(nèi)溫度。在冷卻的過(guò)程中，具有加濕和除塵的功效。

2.2優(yōu)化方法

隨著科技的發(fā)展，對(duì)暖通空調(diào)控制制冷機(jī)的不斷研究，將制冷

機(jī)工況COP作為衡量暖通空調(diào)和制冷機(jī)工作狀態(tài)的參數(shù)，更加確定制冷機(jī)工作效率。COP是制冷劑溫度與吸氣壓力之間的關(guān)系值，在制冷機(jī)制冷過(guò)程中，其制冷能力越高，相應(yīng)的制冷機(jī)系統(tǒng)吸氣壓力也會(huì)增高，而隨著制冷機(jī)系統(tǒng)吸入高壓氣體，其吸入冷氣的制冷量也會(huì)增加，在一定負(fù)荷下，COP值達(dá)到最優(yōu)，暖通空調(diào)制冷效果更佳。此外，在研究暖通空調(diào)制冷技術(shù)時(shí)，研究人員會(huì)用到CFD技術(shù)，輔助計(jì)算暖通空調(diào)中動(dòng)量、能量等數(shù)據(jù)，質(zhì)量守恒方程建模，提高研究暖通空調(diào)制冷技術(shù)效率。CFD技術(shù)可以按照自身嚴(yán)格計(jì)算程序處理及計(jì)算暖通空調(diào)制冷過(guò)程中涉及到的大量數(shù)據(jù)，并獲得準(zhǔn)確的、可視化的數(shù)據(jù)結(jié)果，應(yīng)用于研究人員研究評(píng)估中，嘴和合理運(yùn)用到實(shí)際生產(chǎn)中，有效節(jié)省了研究人員的工作時(shí)間，優(yōu)化了暖通空調(diào)控制制冷系統(tǒng)的研究。

在使用CFD技術(shù)之前，研究人員要首先將壓縮機(jī)實(shí)際工作中的具體參數(shù)記錄、確認(rèn)下來(lái)，包括其工作轉(zhuǎn)動(dòng)頻率、吸氣時(shí)壓力等，然后通過(guò)CFD技術(shù)優(yōu)化暖通空調(diào)控制制冷系統(tǒng)參數(shù)，將暖通空調(diào)投入使用，之后對(duì)比預(yù)先設(shè)置數(shù)據(jù)和制冷機(jī)系統(tǒng)實(shí)際工作中的數(shù)據(jù)，接著將制冷機(jī)實(shí)際工作時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)建立BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，其中輸入量與制冷劑溫度、制冷系統(tǒng)壓縮機(jī)工作狀態(tài)相關(guān)，輸出值在為制冷機(jī)系統(tǒng)的吸氣壓力，壓縮機(jī)工作狀態(tài)與自身出入口負(fù)荷值的測(cè)量值相關(guān)。此外，COP是制冷劑溫度與吸氣壓力之間的關(guān)系值，制冷劑溫度與吸氣壓力具有正相關(guān)，在暖通空調(diào)運(yùn)作中，不同狀況下，會(huì)產(chǎn)生不同負(fù)荷變化，制冷機(jī)系統(tǒng)吸氣壓力也會(huì)產(chǎn)生變化，通過(guò)研究之后獲得的實(shí)際參數(shù)也會(huì)有所不同。然后研究人員將這些活動(dòng)產(chǎn)生的參數(shù)進(jìn)行篩選，總結(jié)出在最優(yōu)狀態(tài)下暖通空調(diào)制冷機(jī)系統(tǒng)的工作參數(shù)，以這參數(shù)為依據(jù)，將其設(shè)定在生產(chǎn)的暖通空調(diào)中，讓暖通空調(diào)在最優(yōu)化的參數(shù)設(shè)定狀態(tài)下投入使用，優(yōu)化暖通空調(diào)。此外，也可以通過(guò)調(diào)控制冷系統(tǒng)壓縮機(jī)的工作頻率在實(shí)際過(guò)程中優(yōu)化暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)。

3暖通空調(diào)今后的發(fā)展趨勢(shì)

在暖通空調(diào)未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，我們還需要對(duì)制冷技術(shù)進(jìn)行不

斷地提升和優(yōu)化處理，應(yīng)該將節(jié)能環(huán)保和健康智能趨勢(shì)最為主要的發(fā)展方向。近些年隨著暖通空調(diào)制冷技術(shù)的不斷提升，在自動(dòng)清潔、靜音以及直流變頻等各項(xiàng)方面的技術(shù)都已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步和提升，相對(duì)比較成熟，各種各樣的現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)逐漸被應(yīng)用到暖通空調(diào)制冷過(guò)程中。特別是變頻技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的出現(xiàn)，為暖通空調(diào)未來(lái)的節(jié)能控制、遠(yuǎn)程控制還有新冷媒技術(shù)等多個(gè)方面的優(yōu)化奠定了堅(jiān)實(shí)的前提基礎(chǔ)。除此之外，隨著人們生活水平的不斷提升，大家對(duì)生活條件和居住環(huán)境都有了更好的要求，這也要求暖通空調(diào)逐漸向著環(huán)保健康的方向發(fā)展。

結(jié)論

總而言之，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的不

斷提升，暖通空調(diào)已經(jīng)成為現(xiàn)代化建筑當(dāng)中不可或缺的一個(gè)組成部分，可是在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，暖通空調(diào)的制冷劑總是出現(xiàn)一定的運(yùn)作問(wèn)題，而且能耗也相對(duì)比較高，和我國(guó)現(xiàn)如今的能源緊缺問(wèn)題之間不相符，同時(shí)也不符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求。在暖通空調(diào)運(yùn)行過(guò)程中，能耗最大的就是制冷系統(tǒng)，所以對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行不斷地優(yōu)化處理有著十分重要的意義。另外，我們還應(yīng)該從生活當(dāng)中的每一個(gè)細(xì)節(jié)做起，學(xué)會(huì)如何更好地節(jié)能，將節(jié)能理念充分應(yīng)用到暖通空調(diào)系統(tǒng)當(dāng)中。

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