暖通空調制冷系統的優化與控制技術分析

姜磊

摘要：進入二十一世紀以來，在我國高速發展下，經濟水平不斷提高，居民收入水平不斷提高，人們越來越關注生活環境的質量。空調成為人們日常生活中必不可少的配置。空調能夠幫助調節室溫，提高空間的舒適度，還能夠起到凈化空氣的作用。空調在夏季的使用更加頻繁，空調的能耗也相對比較大，它幾乎占到整個建筑的一半以上。如何提升空調的運行效率，降低空調的能耗是近年來專業人員研究的重要課題和方向。

關鍵詞：暖通空調;制冷系統;優化控制

引言

作為人類生產和生活現代化的重要標志，HVAC項目具有很高的應用效率和使用價值。這不僅會改變以前的加熱和冷卻模式，而且應用程序的效率也會大大提高。但是，長期的HVAC制冷系統的應用表明，該項目存在一些問題，其耗費資源非常大，除此之外還會對環境造成不可預測的破壞。為了有效地促進建筑物的HVAC冷卻系統達到其獨特的基本目標，實現低消耗和減少環境污染，必須實施環境保護和節能技術并充分利用其價值，開發符合需求的HVAC冷卻系統。

1暖通空調制冷系統的工作原理

暖通空調的實際作業過程中，最主要制冷效果是通過熱量的交換來完成。通過制冷劑在冷凝器、壓縮機、節流閥、蒸發器四個設備中不停的循環，促使制冷劑自身狀態變化的同時完成對熱量的吸收和釋放。蒸發器負責吸收熱量，對大量熱量的收集工程中，制冷劑發生變化由原來的液體轉變成為低溫低壓的氣體，此部分氣體進入到壓縮機中，受壓縮機作用轉變成為高壓高溫氣體，該氣體進入冷凝器中，把自身的熱量傳遞給空氣和水，并轉變回液體。通過如此的循環，熱量的交換來實現降溫的目的。暖通空調的實際運行中，不光存在制冷劑的循環，還有冷凍水、冷卻水、室內空氣的循環，制冷劑通過壓縮機作用，被壓縮成液態后進入蒸發器當中，之后與冷凍水進行熱量的交換，再經過冷凍泵，這時冷凍水就來到風機封口的冷卻盤管中，通過風機的吹送作用進行降溫處理。制冷劑經過蒸發后，通過冷凝器轉換成為氣體，經由冷卻泵，冷卻水被送至冷卻塔上，通過水塔風機的噴淋冷卻，最終經過跟空氣之間的熱量交換，實現了熱量的釋放。在熱量的循環和轉換過程中，制冷劑都參與其中，并發生了熱量交換，如此循環才能夠達到制冷的效果，將室內的溫度下調，實現舒適的環境溫度。從以上的制冷過程不難看出，制冷系統完成了空調運行的主要過程，是至關重要的組成部分，同時也是能源消耗的主力。

2暖通空調制冷系統的優化與控制技術分析

2.1? 暖通空調制冷系統的應用材料

在建筑暖通空調制冷系統中，如果想要充分地滿足節能環保的要求，需要對暖通空調制冷系統的多個方面及時進行創新和改進。在傳統的空調制冷系統中，HCFC系列制冷劑會在很大程度上造成臭氧空洞，破壞環境。關于新型環保制冷劑的研究在很早之前便已經展開，現階段已經有以R410a、R407c、R134a等為代表的HFC新型制冷劑，此類新型制冷劑不僅有著比傳統制冷劑更高的制冷效率，還不會對臭氧層造成破壞，能夠真正實現節能環保。

2.2? 空氣源熱泵在冷暖空調制冷系統中的應用

空氣源熱泵在制冷循環的作用下，可以在夏天高溫的情況下通過吸收室外空氣的冷量為室內供冷，相反在冬季溫度較低的時候則可以吸收室外空氣的熱量為室內供熱。電能作為空氣源熱泵的驅動能源，在轉移冷熱量時不會對環境造成污染，因此跟傳統的電采暖相比，效率更高。所以，空氣源熱泵已經成為“煤改電”的一大重要選擇。供熱的情況下，在標準條件下空氣源熱泵的COP可以達到3.0，并且伴隨著室外空氣溫度的不斷升高，COP值也會相應的增加，從而發揮更顯著的節能作用。特別是在應用了噴氣增焓等新型技術后，當在零下15℃的環境下，COP的值同樣可以超過2.0。當前空氣源熱泵聯合蓄熱式或者空氣熱源泵+ 太陽能集熱器的互補供暖方式已經被廣泛地應用在我國北方地區。

2.3? 新風預處理的系統

新型空氣預處理系統主要用于濕空氣預處理系統和熱回收空氣預處理系統兩種類型，這兩種類型均滿足實際應用中濕度控制的環境要求。根據這些應用，可以有效地控制供暖和空調系統的冷卻，同時控制功率溢出，以此來避免冷熱補償。通過對溫濕度的單獨控制，可以進一步提高全球平差的精度。新的熱回收和空氣收集預處理系統主要用于控制系統環境中的濕度和冷卻，該系統是基于29號系統內部的再循環。能源與空氣預處理：根據這一分析，可以完全控制熱空調的冷卻系統容量。

2.4? 暖通空調制冷系統中的節能技術

暖通空調制冷系統中的環保節能技術在實際運行時，應當對各類的節能技術進行有效的分類應用。當然最主要的還是通過減少能源消耗的形式，真正實現能源節約，從而對環境進行有效的保護。近幾年制冷系統變頻控制技術、多聯系統、直膨系統、冷凝排風技術、噴氣增焓技術、電子膨脹閥的運用以及各類能量回收裝置等的發展，從方方面面解決了各類暖通空調系統實際運行中遇到的問題。變頻控制技術與多聯系統結合，解決了空調分系統使用空間時間的不均衡問題。直膨系統的發展，減少了因系統通過中間媒介來傳遞能量而產生的損耗，提高了系統的實際運行效率。而冷凝排風技術的出現，則實現了空調系統的能量回收，不僅提高了系統的運行效率，還能更好地保證系統運行的穩定性。噴氣增焓技術的應用，更是實現了寒冷地區熱泵技術的跨越式發展。對比傳統的熱力膨脹閥，電子膨脹閥具有更高的靈敏反應度，而各類能量回收裝置的運用，也都是有效的節能手段。此類技術的發展與運用，都能夠很好地節能環保，真正有效保護我國的生態環境

2.5? Matlab語言的應用

Matlab語言一種程序語言，它能夠處理大量的龐雜數據，而且保證數據處理的效率和準確率，是一種數據處理能力的極強程序語言。Matlab語言廣泛應用到控制系統、圖像處理系統和仿真系統等各個領域。科學技術的發展，不斷促進Matlab語言應用系統的提升，各個領域的研究人員也基于自身的工作需要，不斷探索研究，制造了Matlab語言工具箱。工具箱方便人們調取實際工作中相關的某一子程序，也就是模塊化的應用。如此一來，不僅能夠提高使用的便捷性，還有利用簡化控制操作流程。Matlab語言和BP神經網絡可以同時作用于暖通空調的制冷系統，兩者的結合，實現的制冷系統的模塊化控制。制冷系統可結合模塊特征來完成相關設定，制冷系統的運行和操作也更加便捷，提高了暖通空調的運行效率。

結語

總之，暖通空調作為現代化建筑當中不可缺少的一部分，在給人們提供優越舒適的居住和辦公環境的同時，也造成了巨大的能源損耗，制冷系統占據了暖通空調能源消耗的大部分。因此對暖通空調制冷系統的優化和控制有重要的經濟價值和社會效益。依據國家可持續發展的戰略要求，相關工作人員要不斷的研究和探索，尋找出更加適合的優化暖通空調制冷系統的方式方法，并切實落實到實際的暖通空調的設計和運行中，未來的發展過程中，還需要對制冷系統的實施不斷的提升，將節能環保和智能作為未來發展最主要的方向。暖通空調制冷系統的優化和控制不僅為創造舒適的環境提供支持，還可以幫助使用者節省開支。

參考文獻：

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[2]?? 胡麗娟.節能環保技術在暖通空調系統中的運用[J].環境與發展，2018，30（06）：72+74.