淺析空調(diào)制冷設(shè)計(jì)

蘭少娟

摘 要：目前，空調(diào)制冷設(shè)計(jì)已經(jīng)成為提高空調(diào)質(zhì)量的關(guān)鍵手段，本文在簡(jiǎn)要概述空調(diào)制冷系統(tǒng)優(yōu)化內(nèi)容與設(shè)計(jì)任務(wù)基礎(chǔ)上，重點(diǎn)探討了空調(diào)節(jié)能優(yōu)化的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：空調(diào)制冷設(shè)計(jì)；總體設(shè)計(jì)；節(jié)能設(shè)計(jì)

0 引言

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的日益完善， 以及人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)居住環(huán)境的要求也越來(lái)越高，而空調(diào)制冷技術(shù)無(wú)疑是重要的一點(diǎn)要求。當(dāng)前，我國(guó)空調(diào)制冷技術(shù)在提高居住環(huán)境、改善居住質(zhì)量等方面扮演著關(guān)鍵角色。而且隨著空調(diào)制冷技術(shù)的成熟，它逐漸被應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，包括加工食品、食品儲(chǔ)存、種子低溫處理 、現(xiàn)代醫(yī)學(xué)、生物技術(shù)等，對(duì)推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步起到了重要作用。可以說(shuō)，空調(diào)制冷技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)價(jià)值和意義。

1 空調(diào)制冷系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

1.1 空調(diào)制冷系統(tǒng)優(yōu)化的內(nèi)容

產(chǎn)品設(shè)計(jì)中存在的參數(shù)問(wèn)題和結(jié)構(gòu)問(wèn)題，可以通過(guò)多種方法予以有效解決，但是在產(chǎn)品生產(chǎn)中存在的問(wèn)題，最好的解決方案卻只有一個(gè)，那就是方案優(yōu)化，通常體現(xiàn)在提高空調(diào)功效、最大程度消除噪音、降低能耗、外形美化、降低生產(chǎn)成本等方面，這些都是空調(diào)制冷系統(tǒng)優(yōu)化的主要內(nèi)容，從中我們能夠清晰地看到，對(duì)空調(diào)制冷系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)空調(diào)的高效運(yùn)行、低度能耗，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性與生態(tài)性的統(tǒng)一，進(jìn)而推動(dòng)空調(diào)制造企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要任務(wù)

系統(tǒng)優(yōu)化的主要目的就是提高空調(diào)性能、完善設(shè)計(jì)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)空調(diào)運(yùn)行高效性、經(jīng)濟(jì)性和安全性，形成空調(diào)的市場(chǎng)核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。在對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化的過(guò)程中，最為重要的是根據(jù)空調(diào)型號(hào)，對(duì)所有技術(shù)參數(shù)加以確定，提高技術(shù)規(guī)范性，明確技術(shù)指標(biāo)。比如空調(diào)壓縮機(jī)的型號(hào)、冷凝器型號(hào)、蒸發(fā)器型號(hào)等，比如制冷劑流動(dòng)方向、空調(diào)葉片尺寸、葉片間距等參數(shù)設(shè)計(jì)，比如電機(jī)轉(zhuǎn)速指標(biāo)、功率指標(biāo)、風(fēng)量大小指標(biāo)等，這些都是具體的優(yōu)化任務(wù)。之所以對(duì)空調(diào)制冷系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，主要是為了減少資源浪費(fèi)、提高資源利用率，實(shí)現(xiàn)空調(diào)制冷的綠色環(huán)保性。

2 對(duì)空調(diào)進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的依據(jù)和方案

2.1 冷水機(jī)組的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

在經(jīng)過(guò)全面的經(jīng)濟(jì)對(duì)比分析后，優(yōu)先選擇能量調(diào)節(jié)智能化水平高的機(jī)組。冷水機(jī)組臺(tái)數(shù)最好要控制在四臺(tái)以?xún)?nèi)，要確保單機(jī)制冷量的合理性。通常來(lái)講，冷水機(jī)組大部分都處于高負(fù)荷狀態(tài)中，主要通過(guò)對(duì)冷水機(jī)組的調(diào)控來(lái)實(shí)現(xiàn)冷水機(jī)組負(fù)荷分布的有效調(diào)整，以確保其高效運(yùn)行，在運(yùn)行中降低能耗，避免浪費(fèi)，并最大程度地降低運(yùn)行成本。

2.2 冷凍水和冷卻水系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

在眾多子系統(tǒng)中，冷卻水泵的變頻是最為關(guān)鍵的，它不僅可以對(duì)冷水機(jī)組運(yùn)行效率和水溫變化產(chǎn)生重要影響，而且會(huì)對(duì)冷卻塔的運(yùn)行效率產(chǎn)生直接影響。單獨(dú)使用變頻器時(shí)，會(huì)由于未對(duì)其加以整體控制而降低冷水泵的節(jié)能效果，就算是具有節(jié)能功能也無(wú)法充分發(fā)揮應(yīng)用功效，甚至還會(huì)加大能耗。此外，冷卻水的變頻還會(huì)對(duì)出水水溫產(chǎn)生重要影響，若只是單獨(dú)使用變頻器，就會(huì)降低冷水機(jī)組的運(yùn)行效率。溫差信息的反饋是實(shí)現(xiàn)變頻控制的基礎(chǔ)，若是溫差變化太小，或者太大，都會(huì)降低空調(diào)系統(tǒng)對(duì)負(fù)荷的敏感度，最終帶來(lái)空調(diào)運(yùn)行不穩(wěn)定的問(wèn)題。若是將壓力作為反饋信號(hào)，由于壓力變化過(guò)于頻繁，將會(huì)加大變頻器的工作量，最終帶來(lái)空調(diào)系統(tǒng)的振蕩過(guò)大問(wèn)題。如果空調(diào)變頻選擇不合理，必然會(huì)加大空調(diào)工作量和運(yùn)行能耗，并影響冷卻水泵變頻的節(jié)能功能。

對(duì)冷卻水和冷凍水系統(tǒng)進(jìn)行的優(yōu)化設(shè)計(jì)：冷凍水系統(tǒng)進(jìn)行失衡管道的改造；在冷凍水和冷卻水總管上分別安裝溫度傳感器和變頻器；冷水機(jī)組中的冷凍（卻）水總管上安裝壓差計(jì)、流量傳感器；將冷卻水和冷凍水的水閥進(jìn)行控制，讓其跟著冷水機(jī)組的加卸進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。

3 空調(diào)水系統(tǒng)

3.1 空調(diào)水系統(tǒng)分區(qū)

為了確保各子系統(tǒng)承載能力的合理性，需要對(duì)建筑空調(diào)水系統(tǒng)進(jìn)行豎向分區(qū)，以進(jìn)一步完善空調(diào)的水循環(huán)系統(tǒng)。高層在中間設(shè)備層分別設(shè)置蒸汽-熱水交換器水熱交換器各兩臺(tái)，確保底層冷凍機(jī)不會(huì)受到靜水壓力的影響，以及高層換熱器不會(huì)受到冷水壓力的影響，如此一來(lái)便全面降低了工作壓力，這樣就無(wú)需選擇承載能力較強(qiáng)的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了安裝成本的經(jīng)濟(jì)性。

3.2 變頻調(diào)速器的應(yīng)用

在空調(diào)冷溫水系統(tǒng)中，在負(fù)荷一面和冷源一面分別安置水泵。前者稱(chēng)之為一次泵，后者稱(chēng)之為二次泵，其中的一次、二次主要是指一次環(huán)路和二次環(huán)路。當(dāng)負(fù)荷產(chǎn)生變化時(shí)，通過(guò)改變二次水泵臺(tái)數(shù)或轉(zhuǎn)數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)荷面二次泵水量的有效調(diào)節(jié)，進(jìn)而降低二次泵對(duì)空調(diào)冷溫水的輸配電耗。但是在冷源面的二次環(huán)路系統(tǒng)中，壓力信號(hào)對(duì)實(shí)際的流量變化敏感度不高，而且關(guān)聯(lián)水泵數(shù)量與敏感度呈反相關(guān)關(guān)系，所以臺(tái)數(shù)控制對(duì)流量調(diào)節(jié)的影響并不是很明顯。此外，由于水泵實(shí)際工作點(diǎn)通常無(wú)法達(dá)到效率最高點(diǎn)，就是是流量減少了，但并不會(huì)對(duì)電耗產(chǎn)生太大的影響。為了有效解決這一問(wèn)題，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)中的冷凍水泵、冷卻水泵和供暖水泵安置相應(yīng)的變頻調(diào)速器，如此一來(lái)，就可以產(chǎn)生非常顯著的節(jié)電效果，以每年所節(jié)省的電費(fèi)與系統(tǒng)優(yōu)化成本相比，能夠在較短時(shí)間內(nèi)就可以收回最開(kāi)始的優(yōu)化投資成本，最終實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)優(yōu)化的經(jīng)濟(jì)性與節(jié)能性。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，要想實(shí)現(xiàn)空調(diào)制冷系統(tǒng)的全面優(yōu)化，就必須從各個(gè)子系統(tǒng)的優(yōu)化入手，提高各大子系統(tǒng)的節(jié)能性、經(jīng)濟(jì)性和生態(tài)性，同時(shí)還要加強(qiáng)對(duì)外在設(shè)備的合理安裝，由內(nèi)而外地實(shí)現(xiàn)空調(diào)制冷系統(tǒng)的優(yōu)化改進(jìn)，提高空調(diào)的性能，以形成空調(diào)制冷的核心優(yōu)勢(shì)。

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，空調(diào)制冷的設(shè)計(jì)研究是保證空調(diào)企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，不僅滿(mǎn)足人們生活所需，同時(shí)也要順應(yīng)時(shí)代節(jié)能減排的發(fā)展思路進(jìn)行，才能保證整個(gè)行業(yè)的不斷發(fā)展。作為設(shè)計(jì)人員，要不斷的提升設(shè)計(jì)內(nèi)容，敢于創(chuàng)新，與時(shí)俱進(jìn)，才能保證企業(yè)的長(zhǎng)久發(fā)展。

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