空調制冷系統的節能設計方法探討

曹東明

南京久鼎制冷空調設備有限公司

隨著人們生活水平的提高，空調已經成為了人們日常生產和生活中不可或缺的一個重要組成部分。目前市場上的空調主要承擔著制冷和制熱兩種功能，而制冷的使用量又遠遠超過制熱，這也就使得制冷技術和制冷成本成為了各個空調生產廠家搶占市場的一個重點。而傳統的空調制冷劑氟氯昂又會嚴重的污染空氣，國家的相關法律法規對此已經明令禁止了，這又給空調制冷系統的研發帶來了新的挑戰和難題。

1、系統運行原理

在整個的空調系統中，制冷系統包含了空調壓縮機、蒸發器、空調膨脹閥與冷凝器的各個部分。具體在運行時，一旦達到了特定的壓力溫度，那么制冷劑就會出現沸騰狀況，上述的壓力溫度限度不應當超出物體本身的冷卻溫度，與此同時，蒸發器負責產生蒸汽，而壓縮機可以將其抽出而后運送給系統中的冷凝器，受到特定壓力的影響，氣體將會迅速冷凝然后轉變為液態，受到冷卻放熱帶來的影響，冷卻介質就能吸收特定比例的熱量，相比于介質本身的溫度而言，冷凝溫度應當表現為稍高的狀態。

因此可以得知，在循環運轉的全過程中，制冷系統都會涉及到壓縮機的核心部件。這是由于壓縮機應當能夠輸送蒸汽并且壓縮制冷劑，針對低壓的蒸汽進行迅速的生成。同時，冷凝器構成了整個系統中很關鍵的高壓部分，而節流閥對此應當能夠降壓節流，針對制冷劑在各個時間段的流量都能進行精確的監控。此外，蒸發器可以用來輸出特定比例的空調冷量，從而實現了物體散熱的相關處理。冷凝器對于熱量可以進行輸出，上述的輸出過程可以借助特定的介質來完成。

2、空調制冷系統的節能設計方法

2.1 利用自動控制技術

利用自動控制技術在空調制冷系統中起到很大的作用，通過對空調末端進行相應的控制，就可以利用設備自動控制技術，通過自動控制系統對空調末端的風機、風機盤以及回風機等設備進行監控，對于設備的多能源運行狀態進行實時的控制，如果有任何問題出現都會出現電力方面的消耗，這也是利用數字控制的方式來獲取更多的數值，通過數字運算實現更好的數字化控制，從而達到節能的效果。制冷的部件是噴射器，這也是由于德國制造出來的，噴射器能夠被廣泛的應用于氣體輸送，噴射器的最主要特點就是結構簡單、安裝維護方便，空調制冷系統中應該進行簡單的分析，這就導致了機組功率低，同時制冷部件影響制冷裝置運行可靠性，從而成為空調耗能的主要原因之一。

2.2 新型壓縮機的運用

(1)渦輪式壓縮機。一種新型節能壓縮機就是渦輪式壓縮機，在小型空調制冷體系化中適用。又能分為數碼漩渦壓縮機、直流變頻渦輪壓縮機等的渦輪式壓縮機。這種類型的壓縮機裝置可以使空調制冷系統化裝置的噪聲降低，使空調的應用壽命延長，并可以對空調制冷體系化中的轉速作出科學的調整，提降低能耗，推動空調制冷系統化的節能環保。

(2)螺桿式壓縮機。隨著技術的發展，螺桿式壓縮機己經由兩螺逐步向三螺桿轉變，變成節能的一個關鍵發展方向。三螺桿壓縮機能夠有加強壓縮機的平衡性，而且產生兩個單獨的工作容積，這樣來對排氣量進行調節，氣壓量的改變及時有效地應對，有效節約能源消耗。

2.3 采用環保型制冷劑

合理選擇有效的制冷劑，這對節能并沒有直接明顯的效果，但它的主要落腳點在于環保，節能的目的之一也是減少能源排放量，保護環境。目前國內國外已經將環保制冷劑的使用上升到非常高的地位，世界各國就制冷劑的使用達成了廣泛的共識。歐盟早在2006年就通過了氟氣體法，對含有氟的制冷劑的使用有著嚴格的規定，對于HFCs這類氣體只能在缺乏其他可行條件的環境下進行。在2007年《蒙特利爾議定書》的締約方會議上，締約方一致同意對當時占主導地位的制冷劑HCFCs(氫氯氟烴)進行限制，逐步淘汰該制冷劑的使用。并且對各個國家制定了具體的淘汰表，發展中國家需要在2010年起逐步降低HCFCs(的數量，并且在2020年削減35%，到2030年則基本上消除使用。發達國家到2020年就要基本停止使用氫氯氟烴。目前已經有部分替代制冷劑問問世，例如碳氫化合物以、人工合成制冷劑。從目前實際使用情況來看，最主要的有R600a、R717、R744、HFCs人工合成劑以及目前正在逐步興起的CO2等。

2.4 空調制冷系統的維護

專業的工作人員是確?？照{在正常運行的主要條件，近些年來，國外一些國家都采用進口化的中央空調來進行工作，而很多工作人員都忽視了該方面技術的學習，在這種情況下更需要加強空調系統的維護，同時不斷更新自身的知識結構，跟隨社會的快速發展，從另一個角度來看，對空調進行控制的時候應該充分結合地點以及溫度的特征，在滿足空調需求的同時，盡量減少開機的次數減少相應的使用時間，如果在夏季的時候就更要加強對空調的維護，避免由于溫度升高而導致熱負荷過大，因此要在不影響到冷凝器的前提之下，在進行設備的維護工作，對設備周圍的雜物要進行及時的處理，避免由于主機熱量增加引起的電量損耗，還要設備管道的保溫，在空調制冷系統的維護工作中，要確保設備高效節能的運行，這對空調制冷系統的節能有十分重要的意義。

3、結束語

相比于傳統空調系統，建立于節能設計前提下的空調制冷系統表現為更顯著的節能性特征，因而有助于減少空調制冷流程消耗的能源。一般情況下，針對空調制冷如果選擇了傳統類型的制冷劑，那么將會很難消除潛在的環境威脅以及能源消耗。在自動控制與變頻技術的支持下，新型空調制冷系統擁有了相對更明顯的節能效益，這種現狀也在客觀上改進了節能設計運用于空調制冷系統的綜合效益。

[1]蘇云玲，蘇云勇.空調制冷系統的節能設計方法探討[J].科技風，2017，(16)：122.