中央空調(diào)冷卻水系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化控制研究

摘 要：現(xiàn)階段，中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展很快，能源的利用率也越來越高，每年在使用空調(diào)的電力消耗上是非常大的。因此，國家倡導(dǎo)企業(yè)向節(jié)能、減排的方向發(fā)展來優(yōu)化產(chǎn)品，這就要求必須解決中央空調(diào)制冷效率的優(yōu)化和降低能耗的問題。

關(guān)鍵詞：中央空調(diào)；制冷控制；優(yōu)化管理措施

近年來，國家把節(jié)約能源政策提上日程，空調(diào)動力消耗問題已成為人們討論的話題。怎樣在使用中央空調(diào)時最大限度的減少能源浪費(fèi)，是急待解決的問題。本文主要剖析了空調(diào)制冷原理、冷卻水泵、冷卻塔的節(jié)能及中央空調(diào)制冷控制措施的改進(jìn)。

一、中央空調(diào)制冷原理

空調(diào)系統(tǒng)是由主要構(gòu)件機(jī)器系統(tǒng)和末端輔助系統(tǒng)構(gòu)成。主要構(gòu)件是指外面懸掛的機(jī)器，負(fù)責(zé)冷空氣形成；輔助系統(tǒng)被放置在屋內(nèi)，也作為空調(diào)內(nèi)外配合的使用裝置，便于空氣的流通。空調(diào)可按功能分為四個系統(tǒng)有氣體、水源、制冷和發(fā)熱系統(tǒng)。

空調(diào)的任務(wù)原理如下：首先，在空調(diào)打開后，氣體狀態(tài)的制冷劑被緊縮機(jī)壓縮為高溫高壓的氣態(tài)制冷劑，然后被送到制冷設(shè)施（外機(jī)），成為常溫高壓的液態(tài)氟利昂在釋放能量后，其產(chǎn)生的暖風(fēng)會被外機(jī)吹出來。而后經(jīng)過較細(xì)小的管件，進(jìn)入蒸發(fā)器（內(nèi)機(jī)），由于制冷劑從毛細(xì)管到達(dá)蒸發(fā)器后空間突然增大，壓力減小，液態(tài)的氟利昂就會受到蒸汽發(fā)生變化，變成氣態(tài)溫度較低的氟利昂，從而吸收大量的熱分子，蒸發(fā)器就會溫度降低，室內(nèi)機(jī)的電扇將空氣從蒸發(fā)器中吹過，所以室內(nèi)機(jī)吹出來的就是涼風(fēng)；空氣中的水蒸汽遇到冷的蒸發(fā)器后就會凝結(jié)成水滴，順著留用的皮管出來，這就是空調(diào)會有水出現(xiàn)的原因。就這樣使氣態(tài)的制冷劑返回壓縮機(jī)來回運(yùn)轉(zhuǎn)，持續(xù)不斷制冷。

壓縮機(jī)是是空調(diào)的主心骨，是控制空調(diào)節(jié)約能源、有效利用的主要部件。它使用電力能源產(chǎn)生冷空氣，降低室內(nèi)溫度。也就是說，室內(nèi)存在的熱空氣利用電力能源傳輸?shù)酵饷妗Ｅc此同時，壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)會迸發(fā)熱量，以至于電力能源轉(zhuǎn)化為熱能量。因而，能夠提升壓縮機(jī)的能量轉(zhuǎn)換速度，以便用很少的電力把里面的熱分子釋放到外面。

二、中央空調(diào)冷卻水泵、冷卻塔的節(jié)能分析

（一）中央空調(diào)冷卻水泵的節(jié)能分析

外部環(huán)境參數(shù)的變更導(dǎo)致冷卻水系統(tǒng)承載能量開始運(yùn)轉(zhuǎn)。外部環(huán)境參數(shù)主要包含：入口處的冷水溫度、出口處的冷水溫度、制冷作用和室外濕球溫度。經(jīng)過扭轉(zhuǎn)泵的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，使泵能夠順應(yīng)負(fù)荷的變動。一般來說，扭轉(zhuǎn)冷卻水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)形態(tài)有兩種。

（1）閥門的調(diào)節(jié)。閥門在運(yùn)轉(zhuǎn)失常時，個別都是封閉的，當(dāng)封閉小閥門時，部分阻力和升力增大。然而，閥門的變動大小有限。當(dāng)水量大時，水裝備就會承擔(dān)很大的負(fù)荷，從而造成使用年限受到影響。

（2）改變泵葉輪直徑。葉輪直徑的變動與泵的流動快慢和軸功率大小的變化是有關(guān)聯(lián)的。因而，經(jīng)過改動直徑能夠到達(dá)改變環(huán)境的目的。因?yàn)楸玫闹睆阶儎訜o限，不能滿足各負(fù)載率的應(yīng)用條件，適應(yīng)能力較差。

（二）中央空調(diào)冷卻塔節(jié)能分析

（1）出口溫度掌握好。冷卻塔風(fēng)機(jī)和水泵的產(chǎn)生的功能效率相應(yīng)減少或增加會受到冷卻水邊緣的溫度的升高或者降低的影響，因此出口溫度不能輕易調(diào)節(jié)，才能保證電力能源不被白白消耗。

（2）循環(huán)水工藝改進(jìn)。循環(huán)水工藝得到提升必須需要經(jīng)過形式多樣的方法來進(jìn)行改進(jìn)，如對入口溫度的管理和控制、冷卻塔適用是否正確等，尤其是冷卻塔模式的差異性決定產(chǎn)生能耗差別以及產(chǎn)生的功效是也不一樣的。

三、中央空調(diào)節(jié)能優(yōu)化控制措施

（一）采用環(huán)保制冷劑

制冷劑雖然在制冷的整個過程中沒有直接的作用，但它在能量傳遞中是不可或缺的，不同的制冷劑會影響機(jī)組制冷的速度。制冷劑要求在正常的溫度下為氣體狀態(tài)，不易于壓縮成液體，也不會對人和環(huán)境造成傷害，而環(huán)保制冷劑能很好的達(dá)到上訴要求，故而采用環(huán)保制冷劑是非常有必要的。

（二）制冷機(jī)組創(chuàng)新改造

我們能夠發(fā)現(xiàn)，空調(diào)的外形不僅需要美觀且更注重實(shí)用。空調(diào)的布線和管件成交叉狀態(tài)，這種結(jié)構(gòu)設(shè)置勢必會影響空調(diào)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，一旦空調(diào)呈現(xiàn)系統(tǒng)故障，修理也很不便。因而，有必要調(diào)整目前空調(diào)的這種不合理結(jié)構(gòu)設(shè)置，改善線路布局，這對空調(diào)的拆卸和維修是很有輔助作用的。對空調(diào)進(jìn)行外觀整改需要從設(shè)計(jì)階段開始著手，在設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮多個有關(guān)聯(lián)的管道鋪設(shè)，簡化外部線路，并針對設(shè)計(jì)要求對電阻器、電容器、電路板上的電子元件，縮小空間里的內(nèi)部電路，這樣咱們就可以便利的管制電力，也可以節(jié)省一些用電。

（三）壓縮機(jī)控制

壓縮機(jī)作為空調(diào)的主要構(gòu)件，技術(shù)上的要求是非常高的，技術(shù)人員經(jīng)過研究和改良提高壓縮機(jī)效能。目前市場上的壓縮機(jī)可分為兩類，一類是重復(fù)式壓縮機(jī)，另一類是回旋式壓縮機(jī)。壓縮機(jī)通過電力產(chǎn)生的能量要實(shí)現(xiàn)變換，就需要改變氣體的體積來完成。因而，壓縮機(jī)的構(gòu)造設(shè)計(jì)好不好，關(guān)系著壓縮機(jī)使用效率的提升和進(jìn)步。

（四）制冷系統(tǒng)的合理維護(hù)

空調(diào)與別的電器不同，它的安裝和使用是內(nèi)外結(jié)合的，時間久了就會有灰塵覆蓋在上面，在作業(yè)時就會帶來氣體互通受阻，因此，必須按時進(jìn)行清理，尤其是對制冷設(shè)備要認(rèn)真沖洗清洗，以免塵土阻塞冷凝器的空隙，造成電量的大量浪費(fèi)。一般來說，一年兩次的清潔和檢查修理比較合適。

四、結(jié)語

經(jīng)過對空調(diào)制冷原理及冷卻水系統(tǒng)的節(jié)能剖析，讓我們認(rèn)識到在制冷方面提倡節(jié)能優(yōu)化措施是長遠(yuǎn)和堅(jiān)持要做的工作，需要每一位研究空調(diào)設(shè)備的專家不斷努力，學(xué)習(xí)國內(nèi)外技術(shù)，能更好地應(yīng)用到對空調(diào)制造的過程中，使節(jié)能成效在實(shí)踐中不斷的改善和提高。

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作者簡介：金莉雯（1990-），女，漢族，江蘇常熟人，本科，工程師，研究方向：空調(diào)與制冷設(shè)備。