姜磊

摘要：進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，在我國(guó)高速發(fā)展下，經(jīng)濟(jì)水平不斷提高，居民收入水平不斷提高，人們?cè)絹?lái)越關(guān)注生活環(huán)境的質(zhì)量?？照{(diào)成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚呐渲??？照{(diào)能夠幫助調(diào)節(jié)室溫，提高空間的舒適度，還能夠起到凈化空氣的作用?？照{(diào)在夏季的使用更加頻繁，空調(diào)的能耗也相對(duì)比較大，它幾乎占到整個(gè)建筑的一半以上。如何提升空調(diào)的運(yùn)行效率，降低空調(diào)的能耗是近年來(lái)專業(yè)人員研究的重要課題和方向。

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

引言

作為人類生產(chǎn)和生活現(xiàn)代化的重要標(biāo)志，HVAC項(xiàng)目具有很高的應(yīng)用效率和使用價(jià)值。這不僅會(huì)改變以前的加熱和冷卻模式，而且應(yīng)用程序的效率也會(huì)大大提高。但是，長(zhǎng)期的HVAC制冷系統(tǒng)的應(yīng)用表明，該項(xiàng)目存在一些問(wèn)題，其耗費(fèi)資源非常大，除此之外還會(huì)對(duì)環(huán)境造成不可預(yù)測(cè)的破壞。為了有效地促進(jìn)建筑物的HVAC冷卻系統(tǒng)達(dá)到其獨(dú)特的基本目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)低消耗和減少環(huán)境污染，必須實(shí)施環(huán)境保護(hù)和節(jié)能技術(shù)并充分利用其價(jià)值，開(kāi)發(fā)符合需求的HVAC冷卻系統(tǒng)。

1暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)的工作原理

暖通空調(diào)的實(shí)際作業(yè)過(guò)程中，最主要制冷效果是通過(guò)熱量的交換來(lái)完成。通過(guò)制冷劑在冷凝器、壓縮機(jī)、節(jié)流閥、蒸發(fā)器四個(gè)設(shè)備中不停的循環(huán)，促使制冷劑自身狀態(tài)變化的同時(shí)完成對(duì)熱量的吸收和釋放。蒸發(fā)器負(fù)責(zé)吸收熱量，對(duì)大量熱量的收集工程中，制冷劑發(fā)生變化由原來(lái)的液體轉(zhuǎn)變成為低溫低壓的氣體，此部分氣體進(jìn)入到壓縮機(jī)中，受壓縮機(jī)作用轉(zhuǎn)變成為高壓高溫氣體，該氣體進(jìn)入冷凝器中，把自身的熱量傳遞給空氣和水，并轉(zhuǎn)變回液體。通過(guò)如此的循環(huán)，熱量的交換來(lái)實(shí)現(xiàn)降溫的目的。暖通空調(diào)的實(shí)際運(yùn)行中，不光存在制冷劑的循環(huán)，還有冷凍水、冷卻水、室內(nèi)空氣的循環(huán)，制冷劑通過(guò)壓縮機(jī)作用，被壓縮成液態(tài)后進(jìn)入蒸發(fā)器當(dāng)中，之后與冷凍水進(jìn)行熱量的交換，再經(jīng)過(guò)冷凍泵，這時(shí)冷凍水就來(lái)到風(fēng)機(jī)封口的冷卻盤(pán)管中，通過(guò)風(fēng)機(jī)的吹送作用進(jìn)行降溫處理。制冷劑經(jīng)過(guò)蒸發(fā)后，通過(guò)冷凝器轉(zhuǎn)換成為氣體，經(jīng)由冷卻泵，冷卻水被送至冷卻塔上，通過(guò)水塔風(fēng)機(jī)的噴淋冷卻，最終經(jīng)過(guò)跟空氣之間的熱量交換，實(shí)現(xiàn)了熱量的釋放。在熱量的循環(huán)和轉(zhuǎn)換過(guò)程中，制冷劑都參與其中，并發(fā)生了熱量交換，如此循環(huán)才能夠達(dá)到制冷的效果，將室內(nèi)的溫度下調(diào)，實(shí)現(xiàn)舒適的環(huán)境溫度。從以上的制冷過(guò)程不難看出，制冷系統(tǒng)完成了空調(diào)運(yùn)行的主要過(guò)程，是至關(guān)重要的組成部分，同時(shí)也是能源消耗的主力。

2暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)的優(yōu)化與控制技術(shù)分析

2.1? 暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)的應(yīng)用材料

在建筑暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)中，如果想要充分地滿足節(jié)能環(huán)保的要求，需要對(duì)暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)的多個(gè)方面及時(shí)進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn)。在傳統(tǒng)的空調(diào)制冷系統(tǒng)中，HCFC系列制冷劑會(huì)在很大程度上造成臭氧空洞，破壞環(huán)境。關(guān)于新型環(huán)保制冷劑的研究在很早之前便已經(jīng)展開(kāi)，現(xiàn)階段已經(jīng)有以R410a、R407c、R134a等為代表的HFC新型制冷劑，此類新型制冷劑不僅有著比傳統(tǒng)制冷劑更高的制冷效率，還不會(huì)對(duì)臭氧層造成破壞，能夠真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。

2.2? 空氣源熱泵在冷暖空調(diào)制冷系統(tǒng)中的應(yīng)用

空氣源熱泵在制冷循環(huán)的作用下，可以在夏天高溫的情況下通過(guò)吸收室外空氣的冷量為室內(nèi)供冷，相反在冬季溫度較低的時(shí)候則可以吸收室外空氣的熱量為室內(nèi)供熱。電能作為空氣源熱泵的驅(qū)動(dòng)能源，在轉(zhuǎn)移冷熱量時(shí)不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，因此跟傳統(tǒng)的電采暖相比，效率更高。所以，空氣源熱泵已經(jīng)成為“煤改電”的一大重要選擇。供熱的情況下，在標(biāo)準(zhǔn)條件下空氣源熱泵的COP可以達(dá)到3.0，并且伴隨著室外空氣溫度的不斷升高，COP值也會(huì)相應(yīng)的增加，從而發(fā)揮更顯著的節(jié)能作用。特別是在應(yīng)用了噴氣增焓等新型技術(shù)后，當(dāng)在零下15℃的環(huán)境下，COP的值同樣可以超過(guò)2.0。當(dāng)前空氣源熱泵聯(lián)合蓄熱式或者空氣熱源泵+ 太陽(yáng)能集熱器的互補(bǔ)供暖方式已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在我國(guó)北方地區(qū)。

2.3? 新風(fēng)預(yù)處理的系統(tǒng)

新型空氣預(yù)處理系統(tǒng)主要用于濕空氣預(yù)處理系統(tǒng)和熱回收空氣預(yù)處理系統(tǒng)兩種類型，這兩種類型均滿足實(shí)際應(yīng)用中濕度控制的環(huán)境要求。根據(jù)這些應(yīng)用，可以有效地控制供暖和空調(diào)系統(tǒng)的冷卻，同時(shí)控制功率溢出，以此來(lái)避免冷熱補(bǔ)償。通過(guò)對(duì)溫濕度的單獨(dú)控制，可以進(jìn)一步提高全球平差的精度。新的熱回收和空氣收集預(yù)處理系統(tǒng)主要用于控制系統(tǒng)環(huán)境中的濕度和冷卻，該系統(tǒng)是基于29號(hào)系統(tǒng)內(nèi)部的再循環(huán)。能源與空氣預(yù)處理：根據(jù)這一分析，可以完全控制熱空調(diào)的冷卻系統(tǒng)容量。

2.4? 暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)中的節(jié)能技術(shù)

暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)中的環(huán)保節(jié)能技術(shù)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)各類的節(jié)能技術(shù)進(jìn)行有效的分類應(yīng)用。當(dāng)然最主要的還是通過(guò)減少能源消耗的形式，真正實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約，從而對(duì)環(huán)境進(jìn)行有效的保護(hù)。近幾年制冷系統(tǒng)變頻控制技術(shù)、多聯(lián)系統(tǒng)、直膨系統(tǒng)、冷凝排風(fēng)技術(shù)、噴氣增焓技術(shù)、電子膨脹閥的運(yùn)用以及各類能量回收裝置等的發(fā)展，從方方面面解決了各類暖通空調(diào)系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中遇到的問(wèn)題。變頻控制技術(shù)與多聯(lián)系統(tǒng)結(jié)合，解決了空調(diào)分系統(tǒng)使用空間時(shí)間的不均衡問(wèn)題。直膨系統(tǒng)的發(fā)展，減少了因系統(tǒng)通過(guò)中間媒介來(lái)傳遞能量而產(chǎn)生的損耗，提高了系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行效率。而冷凝排風(fēng)技術(shù)的出現(xiàn)，則實(shí)現(xiàn)了空調(diào)系統(tǒng)的能量回收，不僅提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率，還能更好地保證系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。噴氣增焓技術(shù)的應(yīng)用，更是實(shí)現(xiàn)了寒冷地區(qū)熱泵技術(shù)的跨越式發(fā)展。對(duì)比傳統(tǒng)的熱力膨脹閥，電子膨脹閥具有更高的靈敏反應(yīng)度，而各類能量回收裝置的運(yùn)用，也都是有效的節(jié)能手段。此類技術(shù)的發(fā)展與運(yùn)用，都能夠很好地節(jié)能環(huán)保，真正有效保護(hù)我國(guó)的生態(tài)環(huán)境

2.5? Matlab語(yǔ)言的應(yīng)用

Matlab語(yǔ)言一種程序語(yǔ)言，它能夠處理大量的龐雜數(shù)據(jù)，而且保證數(shù)據(jù)處理的效率和準(zhǔn)確率，是一種數(shù)據(jù)處理能力的極強(qiáng)程序語(yǔ)言。Matlab語(yǔ)言廣泛應(yīng)用到控制系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)和仿真系統(tǒng)等各個(gè)領(lǐng)域?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展，不斷促進(jìn)Matlab語(yǔ)言應(yīng)用系統(tǒng)的提升，各個(gè)領(lǐng)域的研究人員也基于自身的工作需要，不斷探索研究，制造了Matlab語(yǔ)言工具箱。工具箱方便人們調(diào)取實(shí)際工作中相關(guān)的某一子程序，也就是模塊化的應(yīng)用。如此一來(lái)，不僅能夠提高使用的便捷性，還有利用簡(jiǎn)化控制操作流程。Matlab語(yǔ)言和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以同時(shí)作用于暖通空調(diào)的制冷系統(tǒng)，兩者的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)的制冷系統(tǒng)的模塊化控制。制冷系統(tǒng)可結(jié)合模塊特征來(lái)完成相關(guān)設(shè)定，制冷系統(tǒng)的運(yùn)行和操作也更加便捷，提高了暖通空調(diào)的運(yùn)行效率。

結(jié)語(yǔ)

總之，暖通空調(diào)作為現(xiàn)代化建筑當(dāng)中不可缺少的一部分，在給人們提供優(yōu)越舒適的居住和辦公環(huán)境的同時(shí)，也造成了巨大的能源損耗，制冷系統(tǒng)占據(jù)了暖通空調(diào)能源消耗的大部分。因此對(duì)暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)的優(yōu)化和控制有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益。依據(jù)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求，相關(guān)工作人員要不斷的研究和探索，尋找出更加適合的優(yōu)化暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)的方式方法，并切實(shí)落實(shí)到實(shí)際的暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，還需要對(duì)制冷系統(tǒng)的實(shí)施不斷的提升，將節(jié)能環(huán)保和智能作為未來(lái)發(fā)展最主要的方向。暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)的優(yōu)化和控制不僅為創(chuàng)造舒適的環(huán)境提供支持，還可以幫助使用者節(jié)省開(kāi)支。

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