空調(diào)制冷系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

朱福壽

（美的制冷設(shè)備有限公司，廣東 佛山 528311）

隨著現(xiàn)階段的空調(diào)的制冷系統(tǒng)的小斷完善，人們的生活水平的小斷提高，越來(lái)越多的人選擇了節(jié)能省電的空調(diào)，主要的原因在于現(xiàn)階段的能源問(wèn)題日益嚴(yán)峻，而一些制冷劑如R22等，都是對(duì)能源有著一定的破壞性的。如何更好的將現(xiàn)階段的制冷系統(tǒng)進(jìn)一步的節(jié)能優(yōu)化，怎樣最大限度的對(duì)現(xiàn)階段的制冷系統(tǒng)進(jìn)行完善等，都是現(xiàn)階段空調(diào)研發(fā)而臨的問(wèn)題。下面筆者就對(duì)于現(xiàn)階段的問(wèn)題做一個(gè)介紹，希望能對(duì)大家有一定的幫助。

1 空調(diào)制冷系統(tǒng)的現(xiàn)狀

隨著節(jié)能減排的觀念不斷深入人心，我國(guó)政府針對(duì)空調(diào)制冷系統(tǒng)的能源浪費(fèi)問(wèn)題實(shí)施了許多政策，但是目前空調(diào)制冷系統(tǒng)的現(xiàn)狀仍然不容樂觀。目前各個(gè)生產(chǎn)部門在空調(diào)生產(chǎn)過(guò)程中的管理力度尚不足，致使工作效率低下、對(duì)環(huán)保的觀念了解不深入、能源浪費(fèi)嚴(yán)重。除此之外，我國(guó)目前的制冷技術(shù)與世界上的先進(jìn)技術(shù)相比還有一定差距，就節(jié)能減排的觀念來(lái)看，在空調(diào)制冷技術(shù)方面我國(guó)缺少創(chuàng)新技術(shù)，然而國(guó)家目前的創(chuàng)新技術(shù)研究主要針對(duì)的是房間的降溫，這直接影響了空調(diào)制冷系統(tǒng)的研究發(fā)展?？傊?，應(yīng)該加強(qiáng)空調(diào)生產(chǎn)的管理力度，重視監(jiān)督審核環(huán)節(jié)，在技術(shù)方面要積極創(chuàng)新，不斷優(yōu)化制冷系統(tǒng)，以達(dá)到節(jié)能減排的目標(biāo)。

2 影響空調(diào)制冷系統(tǒng)的因素

2.1 溫差

在空調(diào)制冷系統(tǒng)中溫差越小就越容易實(shí)現(xiàn)且能源消耗也相應(yīng)較低，如果溫差較大就會(huì)造成更多的熱量消耗，也會(huì)帶來(lái)更多能耗。因此對(duì)盡量降低溫差的控制與調(diào)節(jié)是節(jié)能的重要發(fā)展方面。為了保證機(jī)房?jī)?nèi)的熱量正常傳給制冷劑，應(yīng)該保持蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑的蒸發(fā)溫度低于空氣溫度，這樣壓縮機(jī)才能正常工作抽走由制冷劑吸熱蒸發(fā)成的氣體，以免由于蒸發(fā)器內(nèi)的吸熱蒸發(fā)的氣體因無(wú)法正常被吸走而匯集，導(dǎo)致內(nèi)部壓力越來(lái)越大，蒸發(fā)溫度也會(huì)隨之升高，影響正常制冷效果。一般情況下機(jī)房空調(diào)內(nèi)的蒸發(fā)器都是直接蒸發(fā)式的，溫差一般會(huì)保持在12～14度之間，如果因?yàn)橐恍┎涣家蛩氐挠绊憸夭罹蜁?huì)變大，從而導(dǎo)致能耗增多。

2.2 冷凝壓力

空調(diào)制冷系統(tǒng)中冷凝壓力也是節(jié)能的一個(gè)重要因素，冷凝壓力就是冷凝器中的氣體由于進(jìn)行分子運(yùn)動(dòng)而與容器壁發(fā)生碰撞，容器壁單位面積上受到的壓力。冷凝壓力的大小與分子運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，分子運(yùn)動(dòng)速度越快壓力越大。通常空調(diào)制冷系統(tǒng)中都采用風(fēng)冷式冷凝器，結(jié)構(gòu)是多組盤管，并且在盤管周圍還增加肋片，很大程度上增加了空氣的傳熱面積，然而這種設(shè)計(jì)卻有一定的缺點(diǎn)，由于肋片之間的間距很小，時(shí)間久了會(huì)有一些雜物附著在冷凝器上，導(dǎo)致空氣不能大量順利的通過(guò)冷凝器，影響了傳熱效果，冷凝效果也隨之下降，同時(shí)也造成了很多能源消耗。除此之外，在對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行抽真空和加液時(shí)如果操作不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)中混有一定量的空氣與水分，制冷劑的冷凝和和熱循環(huán)過(guò)程會(huì)受到相應(yīng)的影響，從而導(dǎo)致冷凝壓力升高，有時(shí)會(huì)超出正常范圍，也會(huì)造成電力的損耗。

2.3 膨脹閥開啟度的影響

膨脹閥開啟度是影響空調(diào)節(jié)能的重要因素，膨脹閥的開啟度應(yīng)該適當(dāng)，如果開啟度過(guò)大會(huì)不但會(huì)影響空調(diào)正常的工作效果，還會(huì)造成能源大量損失。通常膨脹閥在保證壓縮機(jī)回氣過(guò)熱度穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，為蒸發(fā)器提供適量的冷凝劑，以達(dá)到增強(qiáng)制冷的效果。然而隨著空調(diào)使用時(shí)間的增長(zhǎng)膨脹閥會(huì)因?yàn)槟p而發(fā)生內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改變，影響其原本的工作質(zhì)量。工作人員必須定期對(duì)膨脹閥進(jìn)行檢查，在檢查時(shí)應(yīng)該關(guān)閉系統(tǒng)，使系統(tǒng)停止工作，將溫度表插入回氣口保溫層，溫度穩(wěn)定后記錄數(shù)值，在對(duì)出氣口測(cè)量完畢后開機(jī)運(yùn)行，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定后，一般在開機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)15分鐘后認(rèn)為狀態(tài)穩(wěn)定，進(jìn)行高壓測(cè)量，壓力值若與標(biāo)準(zhǔn)值一致則認(rèn)為系統(tǒng)正常運(yùn)行。反之，則需要進(jìn)行調(diào)整。

3 空調(diào)的節(jié)能方法

3.1 利用自動(dòng)控制技術(shù)

通常對(duì)空調(diào)末端進(jìn)行控制時(shí)會(huì)利用設(shè)備自動(dòng)控制技術(shù)，通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)空調(diào)末端的新風(fēng)機(jī)、回風(fēng)機(jī)、變風(fēng)量風(fēng)機(jī)、風(fēng)機(jī)盤管等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和控制，已到達(dá)當(dāng)任何一個(gè)個(gè)部位出現(xiàn)過(guò)多能源消耗時(shí)被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，避免過(guò)多的電力消耗。該技術(shù)的原理是利用數(shù)字控制器將獲取的數(shù)值進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算而實(shí)現(xiàn)數(shù)字化控制，從而達(dá)到節(jié)能的設(shè)計(jì)目的。

3.2 利用變頻技術(shù)

隨著空調(diào)節(jié)能技術(shù)的不斷發(fā)展，更多的新型科學(xué)技術(shù)在國(guó)內(nèi)空調(diào)制造中得到了廣泛、有效的應(yīng)用。在對(duì)空調(diào)系統(tǒng)中的水泵和風(fēng)機(jī)進(jìn)行控制時(shí)通常采用變頻技術(shù)，變頻器通過(guò)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)中的水壓差和溫度差進(jìn)行數(shù)值采集，通過(guò)自身系統(tǒng)的數(shù)值分析，將命令傳遞給變頻器，通過(guò)變頻器對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的水泵和風(fēng)機(jī)進(jìn)行數(shù)字調(diào)節(jié)以及控制，從而達(dá)到節(jié)能的目的。變頻技術(shù)可以快速的對(duì)水泵與風(fēng)機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)，具有高效性。

3.3 動(dòng)態(tài)變流量技術(shù)

通常當(dāng)空調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷發(fā)生超出承受范圍之內(nèi)的變化時(shí)，系統(tǒng)會(huì)對(duì)收集到的一些數(shù)據(jù)進(jìn)行模糊粗略的估算，及時(shí)對(duì)冷水機(jī)組和冷卻風(fēng)機(jī)的狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，從而使冷水機(jī)組的工作狀態(tài)和冷卻水流量以及冷卻風(fēng)機(jī)的風(fēng)量達(dá)到正常標(biāo)準(zhǔn)，確保機(jī)組的工作狀態(tài)與效率都處于最佳狀態(tài)。通過(guò)對(duì)冷水機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)中數(shù)值的收集與模糊粗略運(yùn)算，可以將系統(tǒng)分析得到的參數(shù)送到冷水機(jī)組、冷凍（溫）水的控制子系統(tǒng)、冷卻水控制子系統(tǒng)、冷卻風(fēng)機(jī)控制子系統(tǒng)，從而保證空調(diào)系統(tǒng)能夠及時(shí)從不良狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)行最佳狀態(tài)，并且始終處于工作效率最高以及最佳狀態(tài)。

3.4 空調(diào)制冷系統(tǒng)的維護(hù)

專業(yè)的工作人員是保證空調(diào)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的必要條件，近年來(lái)針對(duì)國(guó)外進(jìn)口的自動(dòng)化極強(qiáng)的中央空調(diào)，許多專業(yè)的工作人員便忽視了節(jié)能技術(shù)的學(xué)習(xí)，其實(shí)在這種情況下更加需要空調(diào)系統(tǒng)的維護(hù)與檢驗(yàn)人員不斷更新自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)，緊隨社會(huì)的發(fā)展需求。另一方面，在對(duì)空調(diào)進(jìn)行控制時(shí)應(yīng)該根據(jù)使用地點(diǎn)的具體溫度需求情況，在滿足對(duì)空調(diào)需求的前提下盡量少開機(jī)組，并且減少使用時(shí)間。在夏季這個(gè)對(duì)空調(diào)依賴性很大的季節(jié)，應(yīng)該密切注意機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)，避免因氣溫明顯升高而使熱負(fù)荷過(guò)大，應(yīng)該提前增加機(jī)組。為了不影響冷凝器、蒸發(fā)器的正常工作，應(yīng)該及時(shí)清理周圍的雜物，使熱交換正常進(jìn)行，以免由于增加主機(jī)熱量而引起電量的損耗。除此之外，還應(yīng)該注意設(shè)備及管道的保溫工作，這方面對(duì)節(jié)能是很重要的?？傊?，在空調(diào)制冷系統(tǒng)的維護(hù)工作方面，實(shí)現(xiàn)其在低負(fù)荷狀態(tài)下高效節(jié)能運(yùn)行是主要研究方向。這對(duì)于空調(diào)制冷系統(tǒng)的節(jié)能具有重要意義。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不斷加快，節(jié)能觀念不斷深入人心，我國(guó)雖然資源豐富，但是在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期對(duì)于資源的需求量越來(lái)越大，必須進(jìn)行節(jié)能減排以符合社會(huì)的真正需求。在空調(diào)制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要以節(jié)能為基礎(chǔ)，現(xiàn)階段我國(guó)的空調(diào)制冷技術(shù)處于發(fā)展階段，在許多方面都需要優(yōu)化改進(jìn)。生產(chǎn)高效率的壓縮機(jī)電機(jī)、降低風(fēng)機(jī)和電機(jī)的損耗，通過(guò)一些手段使空調(diào)處于最佳的工作狀態(tài)，以達(dá)到節(jié)能的目的。爭(zhēng)取為創(chuàng)建能源友好型、資源節(jié)約型社會(huì)貢獻(xiàn)自己的一份力。

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