基于價值工程與層次分析法的制冷機組優化分析

摘 要：制冷機組的運行效果對溫控系統的高效運轉有著極其重要的作用。影響制冷機組運行效果的主要部件包括：壓縮機、冷凝器、蒸發器、制冷劑、電磁閥和控制器。制冷機組優化可以從不同角度考慮，本文主要從技術經濟分析角度，基于價值工程思想，結合層次分析法（AHP），對制冷機組優化進行分析，探尋提高制冷機組運行效率的途徑，對制冷機組優化方案的科學決策提供一種新的思路。

關鍵詞：價值工程;層次分析法（AHP）;制冷機組優化

1 引言

制冷機組是溫控系統的主要組成部分，制冷機組的高效安全運行，能夠有效地調高溫控系統的運行效率，節約能源。影響制冷機組運行效率的主要部件包括：壓縮機、冷凝器、蒸發器、制冷劑、電磁閥和控制器等，這些結構部件的功能和成本，直接影響著制冷機組組的運行效率，進而影響到整個溫控系統的運行效率和成本。價值工程是以研究對象的功能分析為核心，通過分析研究對象的功能、成本和價值，對研究對象進行優化。層次分析法通過構造方案評價因素判斷矩陣，對不同評價因素的權重進行分析。傳統的制冷機組優化方案評價多運用單一方法，本文將價值工程方法與層次分析法結合起來，對制冷機組優化方案進行分析評價，能夠彌補單一方法的不足，為制冷機組優化方案分析評價提供一條新思路。

2 實證分析

某溫控系統HSHG制冷機組在運行過程中出現以下一些問題：壓縮機不運轉、由于阻塞或電磁線圈損壞導致進水電磁閥失靈、蒸發器感溫探頭失靈等。這些問題都會導致制冷機組效率降低，因此需要對制冷機組進行優化。經過綜合研究，本文考慮運用價值工程和層次分析法對優化方案進行分析評價。

2.1 確定功能系數

2.1.1 確定權重系數

依據層次分析法的步驟，首先建立層次結構模型如下。

目標層A：制冷機組優化;

準則層B：提高制冷效率B1、減少運行成本B2、降低故障率B3;

方案層C：制冷劑C1、壓縮機C2、蒸發器C3、電磁閥C4、冷凝器C5、控制器C6;

其次，構建判斷矩陣，并進行一致性檢驗。最終得到各準則權重系數如表1所示。

2.1.2 計算功能系數

經過向有關專家調查，得到各部件功能得分，利用公式

（2-1）、（2-）2可以計算出各部件相對于準則層的功能系數。結合上述的權重系數，利用公式（2-2）計算出各部件功能系數，如表2所示。

（2-1）

（2-2）

式中：fj—功能重要性系數，nj—某一功能重要性得分。

Fj—功能系數，Bi—權重系數。

2.2 確定成本系數

利用調查得到的HSHG制冷機組各部件運行成本，利用公式（2-3）計算出各部件成本系數如表2所示。

C=? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（2-3）

式中：C—成本系數，Ci—某一部件成本。

2.3 確定價值系數

利用上面計算出來的功能系數和成本系數以及公式（2-4），計算出各部件價值系數如表2所示。

V=? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（2-4）

3 結論

依據價值工程原理，應該優先改善價值系數小于1 的部件。通過上述計算出來的價值系數的對比，可以看出價值系數小于1的部件有三個，即壓縮機、蒸發器和電磁閥，說明此三種部件需要優化。在實際運行過程中，要注意控制這三個部件的運行成本，或者替換成價值系數高的產品。

參考文獻

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作者簡介

孔樂山（1998-），男，河南省鄭州市，華北水利水電大學環境與市政工程學院，建筑環境與能源應用。