新形勢(shì)下如何做好空調(diào)制冷系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計(jì)

梁郁龍

摘 要：隨著空調(diào)使用越來(lái)越廣泛，空調(diào)耗能問(wèn)題也逐漸引起了社會(huì)上下相關(guān)人士的關(guān)注和重視。本文結(jié)合筆者多年的工作經(jīng)驗(yàn)，從制冷空調(diào)系統(tǒng)的組成與設(shè)計(jì)、運(yùn)行管理角度出發(fā)，探討了通過(guò)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高空調(diào)器的能效比，降低制造成本，達(dá)到高效節(jié)能的目的。

關(guān)鍵詞：制冷空調(diào)；節(jié)能技術(shù)；優(yōu)化設(shè)計(jì)；系統(tǒng)管理

空調(diào)制冷系統(tǒng)特別是中央空調(diào)系統(tǒng)是一個(gè)龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)選型的優(yōu)劣直接影響到系統(tǒng)的使用性能。如今空調(diào)已成為現(xiàn)代居家與工作環(huán)境重要物品之一， 空調(diào)可以滿足人們對(duì)于溫度的不同需求，隨心所欲地改變著生活、工作環(huán)境的溫度，帶給人們不錯(cuò)的舒適感受，受到了人們的追捧與喜愛(ài)。由于空調(diào)使用具有季節(jié)性，使用時(shí)間比較集中，這就會(huì)加重了峰谷電量差距的矛盾，使得電力系統(tǒng)負(fù)荷率下降，造成電力設(shè)施的資源浪費(fèi)。

一、空調(diào)制冷系統(tǒng)存在的主要問(wèn)題

1.1冷凍水及冷卻水系統(tǒng)方面

空調(diào)用冷凍機(jī)組一般是在標(biāo)準(zhǔn)工況所規(guī)定的冷凍水回水溫度 12℃，供水溫度7℃，溫差為 5℃，蒸發(fā)器上冷凍水供回水壓力降調(diào)定為 49kPa（0.5kg/cm）的條件下運(yùn)行的。冷卻水系統(tǒng)規(guī)定進(jìn)、出水溫差也為5℃，在標(biāo)準(zhǔn)工況下，冷凝器進(jìn)出水壓力降調(diào)定為 68.6kPa（0.7kg/cm）的條件下運(yùn)行。對(duì)同臺(tái)冷凍機(jī)組來(lái)說(shuō)，其運(yùn)行條件不變，外界負(fù)荷一定的情況下，冷凍機(jī)組的制冷量是一定的。此時(shí)，通過(guò)蒸發(fā)器的冷水流量與供、回水溫差成反比，即冷水流量越大，溫差越小，反之亦然。而通過(guò)冷凝器的水流量也與進(jìn)、出水溫差成反比。在實(shí)際工作中，一些工作人員開(kāi)機(jī)前未將不需要開(kāi)啟的機(jī)組上的蒸發(fā)器、冷凝器的進(jìn)出水閥關(guān)閉，造成一部分冷凍水（或冷卻水）從不開(kāi)機(jī)組的蒸發(fā)器（或冷凝器）中流走，影響工作狀態(tài)下機(jī)組的制冷效果。

1.2 冷卻塔系統(tǒng)方面

冷卻塔雖然是空調(diào)制冷系統(tǒng)中的附屬設(shè)備，但它卻擔(dān)負(fù)著散發(fā)整個(gè)系統(tǒng)所吸收的總熱量的重要任務(wù)，直接關(guān)系到整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的制冷效果和節(jié)能。冷凍機(jī)組的冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔及其風(fēng)機(jī)，都是根據(jù)設(shè)計(jì)來(lái)匹配的，本來(lái)一對(duì)一均能正常運(yùn)行。但在機(jī)組剛開(kāi)機(jī)時(shí)，主機(jī)負(fù)荷大，冷凝壓力高，為了盡快降低主機(jī)負(fù)荷，臨時(shí)增開(kāi)一臺(tái)冷卻塔風(fēng)機(jī)，待機(jī)組負(fù)荷降低后再關(guān)，確是一項(xiàng)行之有效的辦法。

1.3空調(diào)壓縮機(jī)性能方面

壓縮機(jī)是空調(diào)的心臟，壓縮機(jī)的性能對(duì)整機(jī)起著決定性作用。首先家用空調(diào)器一般采用旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，壓縮機(jī)的額定制冷量應(yīng)比整機(jī)的額定制冷量高 200-300W 為宜。因?yàn)閴嚎s機(jī)的額定制冷量選的太大，相應(yīng)的功耗也會(huì)增大，整機(jī)能效比將降低；如果壓縮機(jī)的額定制冷量選得太小，由于制冷系統(tǒng)存在一定的冷量損失，將導(dǎo)致整機(jī)冷量減小，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。其次，壓縮機(jī)的能效比也是至關(guān)重要的參數(shù)。能效比高的壓縮機(jī)與能效比低的壓縮機(jī)相比，在制冷量相等的情況下，前者的功耗比后者要小，有利于整機(jī)能效比的提高，但能效比高的壓縮機(jī)價(jià)格一般也高，選形式要兼顧性能與成本考慮。

1.1環(huán)保材料使用方面

近年來(lái)我國(guó)城市經(jīng)濟(jì)在快速發(fā)展的同時(shí)，也給環(huán)境帶來(lái)了很多的污染問(wèn)題，現(xiàn)在某些空調(diào)設(shè)備依然在使用氟利昂作為制冷劑，氟利昂會(huì)對(duì)臭氧層造成破壞，加劇全球變暖。現(xiàn)在工業(yè)環(huán)保材料的使用已經(jīng)到了社會(huì)的重視，相關(guān)機(jī)構(gòu)也會(huì)出臺(tái)相應(yīng)的產(chǎn)品質(zhì)檢制度和法律法規(guī)，作為空調(diào)制造商也要重新審視這一問(wèn)題，綠色產(chǎn)品才是匠心良品，更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和人們的喜愛(ài)。

二、進(jìn)一步加強(qiáng)空調(diào)設(shè)計(jì)與性能優(yōu)化的幾點(diǎn)建議

2.1室內(nèi)機(jī)貫流風(fēng)道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化

室內(nèi)機(jī)風(fēng)道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的組成：底座風(fēng)道、貫流風(fēng)扇、貫流電機(jī)、軸承等。就是把室內(nèi)機(jī)的風(fēng)道加大 5mm，軸流風(fēng)扇直徑加大 2mm，這樣循環(huán)風(fēng)量變大使空調(diào)系統(tǒng)的能力與能效提高。不用增加成本，只要改模，加大 5mm；使空間加大，這樣空調(diào)里面的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)尺寸就可以加大，同時(shí)，也要對(duì)室內(nèi)機(jī)軸流風(fēng)扇結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。

2.2 空調(diào)壓縮機(jī)性能優(yōu)化

空調(diào)內(nèi)部最為重要的組件便是壓縮機(jī)，其相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的“CPU”，壓縮機(jī)的工作性能將會(huì)直接決定空調(diào)整體的工作性能。當(dāng)前，空調(diào)中較為常用的壓縮機(jī)普遍都是旋轉(zhuǎn)式的壓縮機(jī)，這一種壓縮機(jī)的額定制冷量和整體的額定制冷量并不相同對(duì)此，在設(shè)計(jì)空調(diào)結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)尤為注意這一問(wèn)題，綜合性分析壓縮機(jī)的性能以及空調(diào)的性能，絕對(duì)不能單一的追求某一層面的產(chǎn)品性能，應(yīng)當(dāng)以節(jié)能為主，制冷效率和制冷范圍為輔。

2.3空調(diào)換熱器結(jié)構(gòu)優(yōu)化

在進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)選配工作過(guò)程中，需要兼顧空調(diào)系統(tǒng)的能效比以及生產(chǎn)成本，應(yīng)當(dāng)按照合理的理論性分析并進(jìn)行多次能效比實(shí)驗(yàn)，明確最高性能、低成本的壓縮機(jī)及換熱器配置，從而設(shè)計(jì)出最佳空調(diào)結(jié)構(gòu)，提升空調(diào)的綜合性能。換熱器在空調(diào)當(dāng)中的應(yīng)用非常重要，其主要是將空調(diào)工作過(guò)程中產(chǎn)生的熱量進(jìn)行排放，有可能是排放到室內(nèi)也有可能排放到室外為了優(yōu)化空調(diào)換熱器結(jié)構(gòu)，首先需要了解換熱器的工作原理，并借助空調(diào)的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)筆者多年經(jīng)驗(yàn)，降低能源消耗，提升工作效率。

2.4空調(diào)送風(fēng)方式優(yōu)化

地板式送風(fēng)是當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)中較為常見(jiàn)的，經(jīng)過(guò)相應(yīng)設(shè)備的處理之后，將空氣調(diào)節(jié)到一定的溫度，然后通過(guò)地板下面的靜壓箱，將冷空氣通過(guò)散流器送入室內(nèi)，并和室內(nèi)的空氣進(jìn)行結(jié)合，從而調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度；工位送風(fēng)送風(fēng)方式的優(yōu)化在于能夠讓室內(nèi)的每一個(gè)有人的位置都享受到空調(diào)的服務(wù)，調(diào)節(jié)溫度的效果十分快捷、顯著。但是，這種送風(fēng)方式明顯的缺陷就是送風(fēng)量過(guò)大，能源容易浪費(fèi)對(duì)此，在設(shè)計(jì)工位送風(fēng)的過(guò)程中，可以采取設(shè)計(jì)送風(fēng)口開(kāi)關(guān)的方式來(lái)關(guān)閉一些不必要的送風(fēng)口，從而提升空調(diào)系統(tǒng)整體的能耗。置換通風(fēng)大多數(shù)都是應(yīng)用在高層建筑中，其在上方設(shè)計(jì)通風(fēng)口能夠有效地形成一個(gè)室內(nèi)循環(huán)針對(duì)這一送風(fēng)方式的缺陷，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須要使用凈風(fēng)設(shè)備，保障空調(diào)送出的風(fēng)是高質(zhì)量的。通過(guò)氣流從在側(cè)墻下面的散流器排放到室內(nèi)，借助浮力作用，從下而上的經(jīng)過(guò)生活區(qū)，進(jìn)而對(duì)室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化，產(chǎn)生自上而下的溫度差異，下面的空氣相對(duì)新鮮，空氣中的雜物含量較低，上面的空氣雜物含量較高并且新鮮程度較弱。

三、結(jié)束語(yǔ)

在全球經(jīng)濟(jì)一體化的推動(dòng)下，節(jié)能減排已成為我國(guó)近代經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的一大課題，隨著空調(diào)使用越來(lái)越廣泛，空調(diào)耗能問(wèn)題也逐漸引起了社會(huì)上下相關(guān)人士的關(guān)注和重視?，F(xiàn)代空調(diào)系統(tǒng)減耗優(yōu)化，必須結(jié)合最新科技從空調(diào)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)中開(kāi)始滲透，發(fā)揚(yáng)匠人精神把每一個(gè)細(xì)節(jié)做精做好，才能夠真正有效的解決這一問(wèn)題。

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