關于空調制冷系統的節能優化

李永佶

摘 要：空調作為人們日常生活中應用較為普遍的設備，在選購過程中除了要甄別其制冷效果以外，還會格外關注其節能性。要想實現空調制冷系統能耗的降低，一定要在保證滿足使用要求的前提下去設計更小的空調運轉負荷，考慮將一切可回收利用的能量與清潔能源予以利用。基于此，文章則主要針對空調制冷系統的節能設計及具體優化措施展開分析，希望能為相關從業者提供一定參考。

關鍵詞：空調;制冷系統;節能;優化

社會時代的進步以及科學技術的發展，也讓更多人對節能環保有了更高重視。其中，空調設備作為現代人生活中不可或缺的設備，為了實現空調制冷系統的節能環保，則需要通過技術升級去抑制空調設備的高能耗，對制冷系統進行節能優化設計，從根本上去降低能耗且保證制冷效果，下文則結合筆者工作經驗，對空調制冷系統的節能優化進行分析。

一、空調制冷系統的運行原理

通常來講，空調制冷系統主要由壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發器這四個部件和制冷劑組成[1]。其中，壓縮機作為制冷循環的動力系統，主要從吸氣管中吸進低溫低壓制冷劑其他，然后在電機工作帶動活塞作用去展開壓縮處理，最后從排氣管中釋放出高溫高壓制冷劑氣體;冷凝器則是熱交換設備，借助環境冷卻介質將所有從壓縮機釋放出的高溫高壓制冷氣體的熱量帶走，讓制冷劑快速冷凝;膨脹閥則是節流元件，高壓中溫制冷劑液體經過這一節流元件后會轉變成低溫低壓的濕蒸汽，從而明顯降低制冷劑液體壓力與溫度，隨后將其送進蒸發器中去吸熱蒸發;最后是蒸發器，屬于熱交換設備，節流過后得到的低溫低壓制冷劑便在其中進行蒸發。整體來講，四個部件管道相互連接而形成密閉循環系統，制冷劑則在其中不斷循環，進而實現將熱量帶出室外的效果。

二、空調制冷系統的節能優化設計要點

1.選用高效化壓縮機

對于空調而言，其制冷系統工作運轉一定要保證壓縮機的正常運行，所以要實現節能目標，則要降低壓縮機的功耗，在對壓縮機進行選擇時，要格外關注效能表現更好的壓縮機。比如在選擇安裝變頻空調時，則要明確限定空調的運轉頻率，以此對不同時間段的壓縮機額定頻率有所控制，保證其始終處在設定運轉頻率內。

2.選用高性能熱交換器

高性能的熱交換器能夠實現對蒸發壓力、冷凝壓力的有效控制。倘若空調制冷系統在特定時間內呈現出偏低的冷凝壓，其蒸發壓也會隨之升高，在這一狀態之下壓縮機便能減小功耗，不難看出，對于熱交換器需要對其性能進行優化，基于此去適度提升蒸發壓力以及降低冷凝壓力[2]。從整體層面來看，壓縮機能耗直接影響風機風量、蒸發壓力、冷凝壓力及熱交換器自身性能，通常壓縮機會設置特定排氣口，相應的冷凝器也會設置入氣口，所以在兩者之間需要控制好壓力損失，以此去降低系統壓力損耗。

3.合理控制風機風量

空調制冷系統的風機風量如果過大，其輸出功率會減小而輸入功率則會增大，所以需要將風機風量把控在最佳限度之類，抑制過高的系統能耗。由此可見，要對空調制冷系統不同時間段的風量把控在合理范圍內，在對風量進行優化設計時也要關注噪聲控制。對于變頻空調來講，風機功率在所有輸入功率中占據最大比例，因此為了實現節能效果，則有必要對風機風量予以縮小，保證其控制在額定限度之內。

三、空調制冷系統的節能優化措施

1.明確影響因素

對空調制冷系統節能優化形成影響的主要因素有溫差、冷凝壓力以及膨脹閥開啟度三個方面。其一，溫差因素。在空調制冷系統當中倘若溫差過大，空調一定會耗費更多熱量，意味著消耗的電能也就更多，為了節省電能的消耗則必須控制好溫差。認識到這一因素，在節能優化中便需要將溫差控制在更小范圍內，在研發生產中需要重視這一點;其二，膨脹閥開啟度因素。空調膨脹閥開啟度越大便會消耗更多能量，長時間的工作運轉會帶來會極大的損失與浪費，所以在通常情況下并不需要膨脹閥有過大的開啟度，最好不要超過8℃的過熱度，過高溫度有可能會對膨脹閥性能形成損壞，在節能優化設計中也需要重視這一要點;其三，冷凝壓力因素。冷凝器一般會設計成風冷式裝置，其中有許多組盤管，盤管外側會安裝肋片，保證盤管有更大的傳熱面積，但冷凝器翅片上經常會附著雜物，進而會造成冷凝器熱阻升高，影響熱傳導效果，帶來更大的能耗[3]。此外，冷凝機也是空調制冷系統節能優化中需要重視的關鍵點，冷凝壓力大則會有更多能力參與，則需要更多電能做工，一樣會帶來能源消耗。所以，明確了空調制冷系統節能優化中的各個影響因素，才能在設計中去逐個解決，有針對性的提升節能性與環保性。

2.節能設計步驟

隨著自動控制技術的不斷發展，空調設備在該項技術的加持下實現實時控制功能。通常來講，現如今大部分的空調均有自動控制系統，能夠實現對制冷系統當中的回風機、新風機、風急盤管、變風量風機等構成部分的監測，進而達到更高精度的控制。在條件允許的情況下，設計人員可在空調只能夠安裝數字控制器，通過微分運算以數字化控制手段去達到多層次空調節能效果。

對于空調制冷系統當中風機與水泵而言，還可利用變頻器去實現節能調控，原因在于變頻器能夠對不同時間段風機與水泵的運行進行監控，實時采集溫差、水壓差等關鍵信息，在變頻器的作用下能夠全面優化空調制冷模式，一段時間便會對負荷量進行精確調整。不難看出，節能設計與節能控制均涉及到動態化的變流量監控。

此外，模糊運算技術在近年來得到快速升級以及廣泛應用，將其用在空調制冷系統當中同樣能夠帶來一定的節能效果。在模糊運算的加持下，所有控制參數得以明確，而控制參數能用在冷凍水系統、冷水機組與其他系統當中，保證了空調制冷系統運行與現行節能植保相符。

結束語

綜上所述，經過節能設計優化的空調制冷系統能夠表現出更好的節能性，大大降低了空調制冷流程中的能耗。通常來講，如果空調制冷所選用的傳統制冷劑，則會帶來較為嚴重的環境污染以及較高的能源消耗，而在更多自動控制、變頻技術等節能優化下，新型空調制冷系統能夠很好地改變這一現狀，積極響應了國家節能減排的號召。

參考文獻：

[1]楊媛媛.空調制冷系統節能設計的研究[J].住宅與房地產，2018（19）：92.

[2]陳磊.淺談空調制冷系統的節能優化[J].中外企業家，2018（01）：85.

[3]陳超新.關于空調制冷系統的節能優化[J].科技視界，2016（16）：117.