空調制冷設備運行狀況及節能改造研究

黃紅斌

摘要：空調作為當前社會中不可缺少的公共建設之一，在現實生活中帶來了很高的便利性。而隨著當今社會友好型建設不斷推進，我國對節能減耗的優化不斷加強，對于空調來說也要進行升級優化，減少能源的浪費。通過對空調進行研究，并結合建筑進行思考。本文對空調制冷節能優化的方面作出了一定的分析，希望根據空調整體的運行狀況進行具體方案的設計，以此減少能源損耗，更好地貫徹我國的發展目標。

關鍵詞：空調制冷;設備運行狀況;節能優化;研究

我國在經濟與環境中一直處于發展矛盾的狀態來說，如何可以在經濟得到快速發展的同時，確保生態環境的平衡是進行可持續發展需要面對的問題。所以在對于空調的使用上來說，空調的制冷系統會浪費大量的電能，同時也會將熱量散發到空氣中，升高環境中的空氣溫度。所以降低制冷系統中的能量損耗一直是當前進行可持續發展的方向。

一、優化改造的依據

我國一直在走可持續發展路線。對于資源要進行合理利用，尤其是日常生活中，更要懂得節約資源，這更是每一個人民應該做的。而對于空調的節能改造來進行資源的節約也是當前發展趨勢。當前幾乎空調無處不在，所以對于整體能源的使用及過程中造成的浪費更是龐大的。對于整體空調系統的改造是必然的。另外，當前我國污染依然是嚴重，這也是一個長久的問題。所以對于當前空調系統的改造節能，要建立以不污染環境為基礎，同時更要確保整體的使用效果【1】。否則，如果只遵循一味地降低資源的能源利用，達不到效果，那也是不可取的。

二、運行流程

目前在空調的使用中，空調的制冷系統一直是空調最主要的系統。對于制冷系統來說，會將空氣轉化為冷空氣，排出的空氣有制冷的作用。通過整體的制冷系統，可將收集到的蒸汽壓縮到冷凝器中進行處理，進行氣體狀態的改變。將高壓蒸汽進行處理，使其液化放出熱量變成小水珠。隨后往復循環進行冷空氣的排出進行制冷調整，空調會降低整體的空氣溫度。而隨著制冷系統的室外機主要用來進行排出熱空氣液態后的水滴，利用風扇可以將冷凝器中的熱空氣進行運輸，從而帶走所放出的熱量【2】。

三、制冷設備的組合以及運行

空調主要有兩個系統組成，空氣和水系統，通過兩個系統進行有機聯系，可以達到制冷設備的正常使用。同時如果要對能源進行節能優化，也需要從這兩個系統中進行入手。

（一）水運行系統

對于空調的水系統來說，主要由冷凍水，冷卻水和主機系統之間進行相互配合。其中對于三個系統來說，分工各有不同。對于冷凍水循環系統來說，具體的組成設備為水泵，水管等。冷卻水循環系統主要由冷凝器，冷凝塔，冷凝管和泵構成。而其中主系統包括的設備有壓縮機，制冷器以及節流器等。

空調的水系統利用物質狀態的變化而產生的能量變化進行空氣溫度的控制調整。在系統運作過程中通過讓物體吸收能量發生汽化，隨后可以利用制冷劑進行制冷，傳至壓縮機進行加工處理，利用其中產生的壓力將所需要的物質轉移到冷凝器中。在此流程運行過程中冷凝器中的物質不斷地擴大，所以壓力也在不斷地增加。而這一過程中由于出現的溫差會導致部分氣體在冷凝器上出現冷凝液化，導致大量的熱量放出，運作到蒸發器，隨后使節流器中的壓力發生變化。換句話說使所需要的空氣變成氣液混合氣體在轉變為氣體而發生一系列狀態的改變，包括整體氣體體積的大小改變，都會使自身的熱量發生巨大的變化。通過這種系統降低整體的空氣溫度，使制冷劑和冷凍水運行期間進行循環的熱交換，使產生的熱量不斷被吸收，放出空氣，從而得到所需要的設定溫度。

（二）空氣系統

空氣系統包括管道及端部，空氣處理設備。空氣系統主要的作用是對空氣進行處理，使吸收的空氣變得更加干凈。整個系統將空氣中的有害物質進行凈化。

整體的流程：首先進入空氣系統中的空氣需要進行過濾，隨后通過空調中的風管作為運輸介質，將所吸收到的空氣進行傳輸轉移至純凈水中【3】。再之后利用冷卻水混合熱交換進行加工處理，將所得到的空氣變成所需要的空氣。完成之后會自動送到空調中，達到人們對環境的指標需求后進行排放。而在整體的運輸流程中，空調的冷卻水功能通過熱交換使空氣從室內轉移到室外。在整體空調運作當中，冷凍水與冷卻水兩個裝置進行熱的交換，將能量不斷的轉移至外部。風機盤管系統用于室內的冷卻和傳熱，并讓所需要的空氣與環境接觸，從而使整體的溫度保留帶所需要的溫度范圍之內。

四、節能優化措施

空調就是熱泵，本質就是搬運熱量，我們不能讓熱量憑空消失。從能量守恒的角度說，熱量被吸收必然會以其他形式存在或者轉移到其他位置，兩種情況肯定都要付出代價，從現有的實際應用中還是偏向轉移熱量。

（一）調整冷凍水冷卻水溫度

適當的提高冷凍水的出水溫度，降低冷卻水的出水溫度，可以有效地節約能源損耗。具體來說，如果冷凍水的水溫提高1℃，相對于可以實現3%的COP值【4】。通過優化冷凍水以及消除制冷機組旁通的現象，可以更好地強化空調的換熱能力，提高COP，使整體冷凍水的效率變高。而對于冷卻水來說，通過定期進行清洗冷凝器以此減少測壓，可以優化節能效果。

（二）對空調結構進行調整

能源的消耗在空調運作過程中是不可以避免的，而作為整體能源消耗的核心裝置，例如冷卻裝置風機等，在整體進行節約能耗過程中，可以通過對空調結構進行調整，減少能源損耗。

在空調制冷運作中有效的調節設備的工作狀態，減少不必要的浪費，例如減少啟動時間。除此之外，也可以利用當今變頻技術，根據環境要求以及客戶的要求，可以高效科學地進行空調的風速控制，以及對整體頻率運作的控制，以此減少整體能源的損耗。除此之外在整體的冷卻水循環階段，由于水泵的消耗能源較大，并且風機與水泵之間需要循環合作，促進熱空氣的排出，所以利用風機盤將空調中的冷風循環壓制室內，合理地進行風機運行，可以有效地降低空調能耗【5】。

（三）開發新資源，融入信息技術

當前我國的能源主要為不可再生資源，而空調的大規模使用不可避免地會污染空氣。而隨著當前不斷的科技的發展，也應該研究發展可再生資源，推動可持續發展，利用太陽能進行清潔能源的開發利用。同時加入信息自動化調節空調系統，全面的對整個空調系統進行管理監控，例如對冷熱源溫度，濕度進行參數設置，合理化控制，使其數字化，從而減少能源的浪費。

結語：

總而言之，隨著當前我國對空調的使用率的提高，目前對于整體的資源消耗巨大。所以我國在進行城市化發展的同時，也加大了對能源的節約利用。通過對空調制冷系統進行優化改造，可以減少不必要的浪費。

參考文獻：

[1]馬明明. 公共建筑空調系統改造與節能潛力的研究[D].重慶大學，2007.

[2]吳哲豪. 醫院建筑空調設計運行及節能研究[D].華南理工大學，2012.

[3]劉紅娟. 廣西夏熱冬暖地區既有公共建筑節能改造策略研究[D].廣西大學，2016.

[4]張賀. 某大型公共建筑中央空調系統節能改造研究[D].華北電力大學，2019.

[5]郁文紅. 建筑節能的理論分析與應用研究[D].天津大學，2004.