基于空調制冷系統設計的優化淺談

熊蘇英江西省贛州農業學校，江西贛州　341100

基于空調制冷系統設計的優化淺談

熊蘇英
江西省贛州農業學校，江西贛州341100

空調制冷環節的設計，不僅影響著空調本身的使用效果，同時對社會生產生活中所耗費的能源比重產生重要的影響。因此近些年來，空調制冷系統設計逐漸優化，并且從高效設備的角度出發，實現對空調制冷系統的節能優化設計。本文針對空調制冷系統的優化設計必要性進行簡要分析，且在未來空調制冷系統性能優化中具體如何操作提出了解決對策，以期為我國空調制冷系統設計與研究提供參考和幫助。

空調制冷系統；優化設計；必要性；應用

經濟環境的可持續發展，直接影響和決定了人們的日常生活水平。近些年來伴隨著經濟的發展，許多家庭都開始使用空調。尤其一些南方城市，更是在冬季離不開空調取暖?？墒请S著空調使用量的大大增加，必然會導致能耗增多，這將嚴重影響我國社會的整體發展水平。所以許多設計研究人員都開始著手對空調的制冷系統進行優化，盡可能減少制冷系統能耗，從而對空調制冷系統進行節能的同時也實現了對社會經濟價值的挖掘。

1　空調制冷系統概念與介紹

所謂空調制冷系統，即是空調系統本身所產生的一種模式，而空調制冷系統的能耗也成為國民生產生活能耗的重要組成部分。通過相關數據顯示，近些年來，我國空調制冷產生的能耗占據社會總能耗的百分之三十以上。這就足以說明對空調制冷系統進行優化設計是相當有必要的，同時其本身也具有很大的潛力。故而在未來空調制冷系統節能優化設計中應該加大力度，從而挖掘出空調制冷系統節能設計本身的巨大經濟價值與社會價值。

2　空調制冷系統節能的必要性與發展前景

2.1必要性

自從1997年全球主要國家簽訂《京都議定書》之后，對于空調制冷以及空調系統全球性的環保協議自此誕生，并且在這之后，每年聯合國都會針對氣候問題進行談判。所以空調制冷系統所造成的能耗已經逐漸被全社會乃至全世界所關注，空調制冷系統節能優化本身具有非常重要的現實意義。

空調制冷除了會造成能源消耗，其本身對環境保護也會產生一定的負面影響。空調制冷系統本身因為消耗能源，所以必然會產生許多溫室氣體，而這些溫室氣體將直接對臭氧層進行破壞，從而出現了人們熟知的溫室效應現象。臭氧層空洞、全球變暖以及一系列全球性環境保護問題應運而生，進而對地球的環境造成嚴重的負面影響。所以針對當前嚴峻的形勢，加強對空調制冷系統的節能優化設計是至關重要的。

2.2前景

針對目前我國空調制冷系統節能的現狀來看，未來空調制冷系統節能依舊會成為研究的重點，我國以及整個行業對其的重視程度也會不斷提升。最近幾年，我國陸續出臺了相關的政策，也頒布了許多綠色建筑評價標準，目的就是為了真正意義上實現空調制冷系統的節能目標。我國現階段已經推出各種環境友好型制冷劑，還逐漸實現以壓縮機結構與性能為基礎的空調制冷核心技術。無論是在政策方面還是在市場方面，都開始注重空調制冷產品以及系統開發的節能與環保。所以在未來空調制冷設計過程中，不具備節能與環保要求的產品、企業、生產廠商都必然會面臨社會的淘汰。

3　空調制冷系統設計的優化對策

3.1利用新型壓縮機對空調制冷系統進行優化

針對當前市面上比較普遍的小型空調制冷系統而言，一般選擇的核心機械都為渦旋壓縮機。而新型的渦旋壓縮機則是通過利用頂部氣腔進行氣體的吸氣和排氣，從而實現對電磁閥開關時間、通斷電時間的控制與把控。通過這樣的形式，可以使得壓縮機本身有效調節所需要耗費的能源，進而實現節能環保的目的。此外還比較常見的一種壓縮機為直流變速渦旋壓縮機，其采用稀土作為基礎原料，并且這樣的結構本身可以降低電磁與噪聲干擾，還可以避免火花出現，具有一定的安全性，同時在使用過程中相比較其他類型壓縮機而言，壽命也相對較長。

而中型以及大型空調制冷系統選用的制冷系統核心則為螺桿式壓縮機，常見的螺桿式壓縮機分為單螺桿、雙螺桿以及三螺桿三種。三螺桿壓縮機相比較其他兩種更加具有優勢，通過增強壓縮機平衡，形成獨立的工作容積，從而對空調排氣與吸氣量進行控制，實現負荷減小的同時也達到了節能的目的與效果。

3.2利用變頻控制技術對其進行優化

變頻控制技術是近些年來新興起的一門技術，同時也是未來技術發展過程當中，涉及到電子信息以及智能技術于一體的高端技術。比如說我國電網所供應的工頻都是固定的50Hz，但是這個頻率并不一定適合所有的設備運作。所以如果不實行變頻，一方面有可能不利于該設備進行工作，導致該設備的工作效率降低，另一方面也很容易導致該設備出現損壞或者壽命減短。

我國大部分空調所使用的制冷設備均為定速壓縮機，當壓縮機以固定不變的速度運行的時候，就會對室內溫度進行調節。比如設定溫度為20℃，那么當其調節到20℃之后，即可以實現開關的重新啟動或者停止。而整個過程當中，電動壓縮機需要承受整個工作狀態中產生的較大動量，從而造成壓縮電動機本身消耗極高的電能。而如果這種狀態持續太久或者不斷切換工作狀態，都會使得壓縮機本身的耗能增多，同時也會加速器件之間的磨損。所以采用變頻控制技術，實際上可以有效減少壓縮機本身因為頻繁工作而出現的電能損耗，同時還可以在各個頻率之間進行自動調節與轉換，確保不同狀態下頻率轉換對空調本身的影響降低到最小。

3.3　實現制冷系統仿真優化

實現制冷系統仿真優化實際上是實現空調制冷系統性能最優化的重要做法。通過選擇合理的材料，并且對空調制冷系統本身結構進行研究，創新出一些突破傳統的設計原則，從而衍生出新的原則與方法，故而系統仿真技術應運而生。這種技術就是將計算機系統仿真的方法運用于制冷空調裝置的系統建模和特性研究中來。然后通過計算機模擬制冷系統的實際工作過程，通過模擬的手段對各個系統參數與系統配件進行疲憊，最終通過仿真形式對系統進行研究，其主要目的是實現替代傳統樣機的研究和實驗。所以近些年來我國許多空調制冷研究者都開始利用模擬仿真技術進行研究，從而減少資金與時間成本，提高整體研究效率。

3.4　選擇清潔能源作為空調制冷能源

傳統空調制冷之所以會對能耗造成影響，主要是因為傳統空調選用的制冷能源是非環保的，所以選擇清潔能源、自然能源以及可再生能源作為空調制冷能源，是未來空調制冷系統優化的重要方式。常見的并且可代替傳統制冷能源的代表有太陽能、風能和潮汐能。利用這些能源一方面可以實現清潔，另一方面這類能源在自然界所蘊含的數量巨大，可以滿足大量的能源供應需求。所以利用這些清潔能源代替傳統空調制冷能源，既可以確保應用過程中的安全性，也可以實現對我國能源結構的優化，避免能耗浪費的同時也保護了我國社會的整體生態環境。

4　結論

現階段我國已經開始注重對空調制冷系統的優化，這主要是因為當前社會提出了建設資源節約型、環境友好型社會的目標。所以作為空調設計者更應該時刻秉承這一原則，通過利用現代科技對空調制冷系統進行優化設計，進而提升空調的節能性，為社會的環境保護以及全球的可持續發展作出貢獻。

［1］林軍國.空調制冷系統優化設計新方法［J］.科技視界，2015 （18）.

［2］伍智勤.空調制冷系統優化設計新方向［J］.科技經濟市場，2015（7）.

［3］倪居華.關于空調制冷系統設計的優化［J］.硅谷，2013 （14）.

TU83

A

1674-6708（2015）152-0110-02

熊蘇英，講師，學士學位，研究方向：電子技術應用