空調(diào)制冷機房水系統(tǒng)綜合優(yōu)化控制策略研究

王玉娟

摘 要：空調(diào)制冷設備的優(yōu)化是近幾年來頻繁引起人們議論的重要內(nèi)容，為了可以進一步提高空調(diào)制冷設備的工作效率和制冷效果，工作人員以空調(diào)制冷設備中的水系統(tǒng)作為切入點，對其進行技術的改進和優(yōu)化，并且取得了良好的成效。針對這種情況，筆者將以空調(diào)制冷設備中的水系統(tǒng)為例，對其工作原理和優(yōu)化策略進行詳細的闡述和分析，希望這些意見和建議可以為一些從事水系統(tǒng)優(yōu)化設計的工作人員提供一些理論參考。

關鍵詞：空調(diào)制冷;機房水系統(tǒng);優(yōu)化控制策略

0 引言

空調(diào)制冷設備與人們?nèi)粘Ｉ钣兄浅＞o密的聯(lián)系，為了可以帶給人們更加優(yōu)質(zhì)的空調(diào)制冷效果，很多空調(diào)制冷設備的生產(chǎn)設計企業(yè)都針對其水系統(tǒng)運行的現(xiàn)狀進行了相應的優(yōu)化和改善，以求達到最佳的制冷效果，為人們在炎熱的夏季提供更加舒適的居住和工作環(huán)境，這也是筆者將要進行重點討論的主體內(nèi)容，希望以下這些內(nèi)容可以為空調(diào)制冷設備設計和生產(chǎn)的相關工作人員有所裨益。

1 工作原理

1.1 變流量系統(tǒng)

變流量系統(tǒng)是空調(diào)制冷水系統(tǒng)中非常重要的核心系統(tǒng)，通常來說，工作時可以通過兩種方式來有效地調(diào)節(jié)水系統(tǒng)中的流量變化，一種是合理地利用調(diào)節(jié)閥對水系統(tǒng)中的流量進行適當?shù)卦黾踊驕p少，另一種是通過適當?shù)馗淖兯玫氖褂妙l率來實現(xiàn)對水系統(tǒng)中流量的調(diào)節(jié)。從客觀的角度上來看，調(diào)節(jié)閥的使用會產(chǎn)生較大的能耗，環(huán)保性較差，而通過水泵調(diào)節(jié)則相對來說耗能較少，因此，后者在實際應用的范圍較廣[1]。變流量系統(tǒng)中比較常見的形式有以下幾種：第一，一次泵系統(tǒng)，隨著用戶端水系統(tǒng)的變化，調(diào)節(jié)閥的狀態(tài)也會相應的發(fā)生改變，在這個過程中，水系統(tǒng)的監(jiān)測裝置會將其狀態(tài)發(fā)生變化所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息都進行收集和分析，并且根據(jù)分析結(jié)果對水泵的運行狀態(tài)進行相應的調(diào)節(jié)，以求達到最佳的水系統(tǒng)工作狀態(tài);第二，二次泵系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要適用于一些規(guī)模較大且能源供應與制冷機房相距較遠的水系統(tǒng)，二次泵系統(tǒng)主要是由冷源側(cè)和負荷側(cè)共同構成的，冷源側(cè)與一次泵相連接，以固定的流量進行運行，而負荷側(cè)則與二次泵相連接，根據(jù)用戶的水系統(tǒng)負荷進行變流量運行。

1.2 水溫調(diào)節(jié)

水系統(tǒng)中水溫調(diào)節(jié)方式主要有兩種，對水系統(tǒng)中冷凍水的含量進行調(diào)節(jié)或者對冷凍水的質(zhì)量進行調(diào)節(jié)，其原理是通過改變水系統(tǒng)中的冷凍水流量，使得水系統(tǒng)能夠在最佳的狀態(tài)下來承受建筑物的負荷，并且對水系統(tǒng)中的冷凍水供應量、冷凍水的實時溫度等參數(shù)信息進行實時地檢測，進而根據(jù)所獲得的反饋信息進一步對水系統(tǒng)中的水文進行自動調(diào)節(jié)和控制，從而確?？照{(diào)制冷水系統(tǒng)能夠維持正常的運行。

2 優(yōu)化策略

2.1 流量控制

在實際應用中很多空調(diào)制冷設備都是通過合理地調(diào)節(jié)水泵在水系統(tǒng)中運行的頻率來有效地改善冷凍水的運行狀態(tài)，確保水系統(tǒng)可以持續(xù)穩(wěn)定地運行，而空調(diào)機組作為整個水系統(tǒng)最末端的機械設備，其主要作用是為了幫助水系統(tǒng)實現(xiàn)對內(nèi)部空氣流動的調(diào)節(jié)，由于這些空調(diào)機組在運行時所產(chǎn)生的熱量過大，因此，工作人員可以對空調(diào)機組的控制方式進行優(yōu)化，將傳統(tǒng)的通斷控制方法根據(jù)實際情況進行轉(zhuǎn)化，可以合理地利用恒溫控制法來實現(xiàn)對水系統(tǒng)中經(jīng)盤管內(nèi)部所通過的流量進行控制和調(diào)節(jié)，并且將其與建筑物內(nèi)部的負荷量變化相結(jié)合，以求達到更好的流量調(diào)節(jié)效果[2]。由于空調(diào)機組在運行過程中所體現(xiàn)出的一些水力特征主要體現(xiàn)在制冷機箱以及二通調(diào)節(jié)閥等構件上，如流量特征以及阻力特征等等，因此工作人員可以將其作為優(yōu)化水系統(tǒng)基本性能的切入點，先設定理想狀態(tài)下的水系統(tǒng)流量標準，再根據(jù)此標準對空調(diào)箱組以及其內(nèi)部結(jié)構中的二通閥進行相應的調(diào)整和優(yōu)化，由于二者之間在實際應用中是串聯(lián)的關系，因此工作人員在選擇調(diào)節(jié)閥的具體型號時，需要重點考慮到水系統(tǒng)中的盤管在使用時所產(chǎn)生的熱量，根據(jù)相關試驗數(shù)據(jù)信息統(tǒng)計結(jié)果我們可以得知，水系統(tǒng)中盤管所產(chǎn)生的熱量與流量變化量之間是非線性的關系，因此工作人員可以通過選擇具有較強百分比特性的調(diào)節(jié)閥來與空調(diào)箱組進行安裝，以此來更好地補償水系統(tǒng)內(nèi)盤管的熱能特性，從而達到優(yōu)化水系統(tǒng)流量調(diào)節(jié)效率和質(zhì)量的最終目標，實現(xiàn)水系統(tǒng)基本性能質(zhì)的飛躍。

2.2 水溫控制

工作人員除了可以對水系統(tǒng)的流量控制系統(tǒng)進行優(yōu)化之外，還可以通過對水系統(tǒng)內(nèi)部的水溫進行控制和調(diào)節(jié)來達到綜合優(yōu)化水系統(tǒng)的目的，具體策略如下：第一，在水系統(tǒng)的運行過程中，空調(diào)制冷系統(tǒng)會承受一定的負荷，在這些負荷的作用力下，水系統(tǒng)的運行效率和室內(nèi)溫度與濕度都會受到一定的影響，因此工作人員可以通過適當?shù)厝コ龣C房內(nèi)水系統(tǒng)中的相對濕度來有效地提高水系統(tǒng)的運行效率，從理論上來說，水系統(tǒng)的熱交換率和接觸系數(shù)都會在不同程度上影響水系統(tǒng)的除濕量，工作人員可以根據(jù)不同空調(diào)制冷機械的規(guī)模、型號、工作要求等內(nèi)容對相應的水系統(tǒng)除濕量進行推算，并且按照推算結(jié)果進行除濕，從而更好地確保水系統(tǒng)內(nèi)部水溫的恒定性，使空調(diào)制冷能達到最佳的效果[3];第二，由于水系統(tǒng)中水溫的狀態(tài)變化是瞬息萬變的，因此工作人員很難僅憑人工數(shù)據(jù)記錄對其進行調(diào)節(jié)，對此工作人員可以引進先進的變頻水泵作為調(diào)節(jié)器來加強對水系統(tǒng)內(nèi)水溫的控制力度，變頻水泵可以根據(jù)建筑物對空調(diào)制冷水系統(tǒng)所施加負荷作用力的大小變化來相應改變自身水泵的頻率，從而進一步滿足人們對于制冷機組的要求和標準，加強制冷效果，為人們在炎熱的夏季提供更加舒適的環(huán)境。

2.3 節(jié)能優(yōu)化

空調(diào)制冷耗能過大的問題一直以來都是廣大人民群眾普遍關注的重點問題，為了可以有效降低制冷所消耗的電能，同時也是為了提高空調(diào)使用的節(jié)能性，工作人員可以對水系統(tǒng)的基本性能做出優(yōu)化，具體措施如下：第一，提高水系統(tǒng)中壓縮機的轉(zhuǎn)換效率，將制冷機械所消耗的電能在最大限度上轉(zhuǎn)換為推動水系統(tǒng)正常運行的動能，隨著水系統(tǒng)電能轉(zhuǎn)換效率的提升，空調(diào)運行所消耗的電能也就隨之降低，在保證制冷效果的前提下，實現(xiàn)對空調(diào)節(jié)能減排性能的優(yōu)化[4];第二，對水系統(tǒng)內(nèi)出風口的位置和方向進行優(yōu)化，合理地設計出風口的方向也可以在一定程度上提高該空調(diào)制冷設備的節(jié)能性，針對這種情況，工作人員可以根據(jù)空調(diào)設備水系統(tǒng)的實際運行情況適當?shù)販p小其內(nèi)部的冷凝壓力值，從理論上來看，空調(diào)制冷設備內(nèi)部的水系統(tǒng)在運行時所承受的壓力主要包括主機和其他附屬機械設備的做功壓力，在這些設備的運行過程中會產(chǎn)生大量的能源消耗，因此工作人員需要從減少空調(diào)制冷設備中水系統(tǒng)的壓力功耗入手，對水系統(tǒng)的節(jié)能環(huán)保性能進行大幅度的優(yōu)化和改善，從而更好地為人們提供制冷服務。

3 結(jié)束語

總而言之，優(yōu)化空調(diào)制冷設備的基本性能已經(jīng)逐漸成為了空調(diào)市場上未來幾年的重要發(fā)展趨勢，由于空調(diào)制冷設備的市場需求已經(jīng)逐漸趨近于飽和，因此工作人員只有通過優(yōu)化空調(diào)制冷設備的使用性能來進一步擴展空調(diào)市場，筆者主要從空調(diào)制冷設備中水系統(tǒng)的流量控制優(yōu)化、水溫控制優(yōu)化以及節(jié)能環(huán)保性能優(yōu)化等方面進行了一系列地探究分析，希望在不久之后國內(nèi)的空調(diào)制冷設備可以得到進一步的優(yōu)化和改善，從而造福人類，推動社會的穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻：

[1]廖滟，常文成，牛利敏等.中央空調(diào)冷凍水系統(tǒng)問題分析及研究現(xiàn)狀[J].制冷與空調(diào)（四川），2016，30（01）：136-141.

[2]倪居華.關于空調(diào)制冷系統(tǒng)設計的優(yōu)化[J].硅谷，2013，6（14）：130-137.

[3]李莎.空調(diào)制冷系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化措施[J].低碳世界，2017（29）：194-195.

[4]張征金.試論暖通空調(diào)水系統(tǒng)效率的優(yōu)化[J].企業(yè)導報，2015（13）：148+159.