淺談暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)的優(yōu)化控制策略

郝旭東 邵啟雨

摘 要：暖通空調(diào)在國內(nèi)有較大的市場，尤其是隨著人們的經(jīng)濟收入提高對暖通空調(diào)的需求量也在日益增加。同時巨大的市場也吸引了大量的投資者，空調(diào)行業(yè)的競爭變得越來越激勵。在這種情況下為了提高自身的競爭力，許多空調(diào)企業(yè)開始在節(jié)能環(huán)保的研發(fā)方面下功夫，通過不斷的研究來提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能性，以此來吸引消費者的目光。本文主要對暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)的原理進行分析，并且對相關(guān)的優(yōu)化控制策略進行了探討。

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

引用：暖通空調(diào)的應(yīng)用雖然能給人們帶來更好的生活體驗，但是高耗能也是很讓人頭疼的一個問題。尤其是在炎熱的夏季，人們對暖通空調(diào)的使用頻率大幅提升，給城市的供電系統(tǒng)帶來很大的壓力。因此無論是從節(jié)能環(huán)保理念來說，還是從降低耗能減少供電壓力等方面來說，優(yōu)化暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)都顯得尤其的重要。

1 暖通空調(diào)分析

1.1暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)分析

暖通空調(diào)在建筑室內(nèi)的應(yīng)用能夠?qū)κ覂?nèi)的溫度以及濕度等都進行調(diào)整，給人們帶來一個舒適的生活環(huán)境。其中制冷系統(tǒng)主要通過制冷劑的熱量交換來實現(xiàn)制冷的，制冷劑會在空調(diào)內(nèi)的壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器以及節(jié)流閥這四個部分進行循環(huán)，在循環(huán)的過程中通過狀態(tài)的變換來實現(xiàn)對熱量的吸收以及釋放等操作。其中蒸發(fā)器作為制冷劑循環(huán)通過的四個元件之一主要是暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)進行熱量吸收的場所。在吸收了大量的熱量之后制冷劑會從液體轉(zhuǎn)變?yōu)闇囟群艿偷臍怏w。制冷劑在氣化之后從液體變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍怏w，這些氣體會進入壓縮機，并且在壓縮機內(nèi)從低溫的氣體轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷氐臍怏w。之后在進入到冷凝器中，在冷凝器中將所帶的熱量傳遞給出去，之后又變?yōu)橐后w。經(jīng)過這樣一輪的轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)制冷系統(tǒng)的降溫功能。可見在暖通空調(diào)的制冷系統(tǒng)中，制冷劑起到了非常重要的作用。通過制冷劑的循環(huán)與轉(zhuǎn)換來達到制冷的效果，使室內(nèi)的溫度降低。但是制冷系統(tǒng)能源消耗量大與制冷劑也有很大的關(guān)系，想要優(yōu)化暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)，降低制冷系統(tǒng)的耗能量要對系統(tǒng)進行全面的研究，通過多方面的改進來達到節(jié)能效果。

1.2暖通空調(diào)發(fā)展趨勢分析

為了響應(yīng)消費者的需求暖通空調(diào)將來主要還是會往節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展，因此對制冷系統(tǒng)進行優(yōu)化控制是非常有意義的。另外，智能化也是暖通空調(diào)的一個發(fā)展方向，如今隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，一些信息化技術(shù)在暖通空調(diào)領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)很常見。通過與現(xiàn)代化技術(shù)的結(jié)合暖通空調(diào)的智能化水平在逐漸提高，比如有些企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)看空調(diào)的自動清潔，以及音量的自動控制等功能。并且通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)對暖通空調(diào)的遠(yuǎn)程全面控制已經(jīng)不是什么難題。當(dāng)然在所有的發(fā)展中節(jié)能發(fā)展還是主要的發(fā)展方向，雖然許多空調(diào)企業(yè)都聲稱自己的產(chǎn)品節(jié)能效果很好，但是在實際的應(yīng)用中不難發(fā)現(xiàn)空調(diào)的耗能量還是比較高的，會給使用者帶來較高的費用。

2 暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)的優(yōu)化控制策略分析

2.1 對壓縮機的優(yōu)化分析

壓縮機在運行的過程中電能消耗量是非常高的，但是作為制冷系統(tǒng)的重要組成成分壓縮機的作用目前無法被替代。因此要實現(xiàn)制冷系統(tǒng)的優(yōu)化控制實現(xiàn)要對壓縮機進行優(yōu)化，比如在選擇壓縮機時可以選擇節(jié)能效果更好的新型壓縮機，其中渦輪式壓縮機、三螺桿壓縮機的節(jié)能效果都是比較突出的。對于一些較小的暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)在選擇壓縮機時可以選擇數(shù)碼漩渦壓縮機等渦輪式的壓縮機，這類壓縮機除了較為節(jié)能之外在運行時不會產(chǎn)生太大的噪音，且使用的壽命也比較長。渦輪式壓縮機之所以具有較好的節(jié)能效果，主要是因為這種類型的壓縮機的轉(zhuǎn)數(shù)是可根據(jù)實際情況進行自動調(diào)整的，靈活的轉(zhuǎn)速調(diào)整方式避免了不必要的耗能。

2.2 對熱回收裝置的優(yōu)化分析

暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)在應(yīng)用的過程中會產(chǎn)生大量的余熱，這些余熱其實是有較高的利用價值的。但是傳統(tǒng)的暖通空調(diào)在余熱的回收利用方面并不完善，導(dǎo)致傳統(tǒng)的暖通空調(diào)在實際應(yīng)用過程中會浪費大量的余熱，因此做好對余熱的回收利用工作也是優(yōu)化制冷系統(tǒng)的一個有效手段。通過對熱回收裝置的優(yōu)化，來提高余熱的回收率。除此之外，為了保證空氣質(zhì)量，暖通空調(diào)還有氣體交換的功能。而這一過程需要對新風(fēng)進行處理，新風(fēng)的處理過程也需要消耗不少的資源，在這一過程中熱回收裝置能夠收集排風(fēng)的能量，并且對于新風(fēng)進行處理以此來降低機組的負(fù)荷，達到節(jié)能的目的。

2.3制冷系統(tǒng)中自適應(yīng)模糊控制系統(tǒng)的應(yīng)用分析

除了對單個元件進行優(yōu)化，還能通過對整體優(yōu)化的方式來達到對質(zhì)量系統(tǒng)的優(yōu)化控制目標(biāo)。制冷系統(tǒng)本身就是由許多個子系統(tǒng)組成的，單個元件優(yōu)化的方式雖然能達到較好的效果，但是從質(zhì)量系統(tǒng)的整體協(xié)同性方面來說對單個元件的優(yōu)化還是存在一定問題的。其中最為突出的就是會破壞制冷系統(tǒng)的系統(tǒng)性。因此將自適應(yīng)模糊控制系統(tǒng)應(yīng)用到暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)中能夠有效的對制冷系統(tǒng)進行優(yōu)化對耗能量進行控制。自適應(yīng)模糊控制系統(tǒng)通過對數(shù)據(jù)的分析，能對冷卻水的溫度進行調(diào)控，以此來提高室內(nèi)環(huán)境與卻水系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)性。除此之外，自適應(yīng)模糊控制系統(tǒng)的學(xué)習(xí)能力非常強，制冷系統(tǒng)在工作時若是參數(shù)有了明顯的變化，自適應(yīng)模糊控制系統(tǒng)就會對參數(shù)進行調(diào)整，以此來保證制冷系統(tǒng)的控制過程的準(zhǔn)確性，避免因為參數(shù)控制不正確造成的高耗能現(xiàn)象。

3 結(jié)語

總的來說，暖通空調(diào)的普及率在不斷的上升，人們對空調(diào)的需求量在上升的同時對空調(diào)的要求也在上升。尤其是對于暖通空調(diào)的節(jié)能性有較高的關(guān)注。因此，加大對暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)優(yōu)化力度，通過合理的優(yōu)化方式來降低暖通空調(diào)運行時的能源消耗量。滿足消費者對于空調(diào)的節(jié)能追求。在對制冷系統(tǒng)進行優(yōu)化時可以對系統(tǒng)元件進行優(yōu)化，也可以對系統(tǒng)整體進行優(yōu)化，但是選擇對單個元件進行優(yōu)化時要注重制冷系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)性。一旦某個元件進行優(yōu)化之后制冷系統(tǒng)整體就會受到影響，因此整體優(yōu)化的方式在目前還是比較受歡迎的。

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（河南牧業(yè)經(jīng)濟學(xué)院，河南 鄭州 450044）