基于空調(diào)制冷系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計的分析

賈春亮 劉展

摘 要：在空調(diào)運(yùn)行過程中，制冷系統(tǒng)是其消耗能源最嚴(yán)重的部分。作為重要組成部分之一，需及時對制冷系統(tǒng)的配置進(jìn)行綜合化、體系化的優(yōu)化調(diào)整，從實(shí)際情況入手設(shè)計相關(guān)方案，達(dá)到節(jié)能減排、提高效能的需要。 因此，本文將基于空調(diào)制冷系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計展開詳細(xì)分析，希望能夠為相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展提供一定的理論參考。

關(guān)鍵詞：空調(diào)制冷系統(tǒng);節(jié)能設(shè)計;研究

在現(xiàn)代生活中，空調(diào)作為常見家用電器，可有效地對室內(nèi)溫度、濕度等各方面進(jìn)行調(diào)節(jié)，在任何時候都可以使所處的生活或工作環(huán)境更加宜居。但在現(xiàn)階段，各項氣候調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，空調(diào)的使用對于環(huán)境的污染情況及能源消耗情況產(chǎn)生了極大的負(fù)面影響[1]?；谠摤F(xiàn)實(shí)情況，對于空調(diào)制冷系統(tǒng)的優(yōu)化升級迫在眉睫，節(jié)能減排的需要也日益迫切。作為空調(diào)運(yùn)行的核心組成部分，制冷系統(tǒng)運(yùn)行時對能源的消耗十分巨大，要想全面推進(jìn)節(jié)能減排，就必須從源頭解決耗能過大的問題，從制冷系統(tǒng)的各部分入手，結(jié)合部分與整體綜合考慮優(yōu)化配置，提高節(jié)能效率。

1 空調(diào)制冷系統(tǒng)運(yùn)行過程

在我國當(dāng)前空調(diào)使用過程中，大部分的空調(diào)使用需求主要集中在制冷功能。這一主要功能的實(shí)現(xiàn)依托于制冷系統(tǒng)各個部分的統(tǒng)籌工作。這一系統(tǒng)主要由蒸發(fā)器、冷凝器、壓縮機(jī)及膨脹閥等部件組成。在外部壓力及溫度等各種因素對制冷劑產(chǎn)生影響時，制冷劑會沸騰降溫，具體降溫幅度由物體冷卻后的物表溫度所決定。在這一進(jìn)程中，冷卻氣體會在下一環(huán)節(jié)中進(jìn)行進(jìn)一步冷卻凝結(jié)，呈冷凝態(tài)，以便進(jìn)入下一步的液化處理步驟。這一進(jìn)程的動力來源是壓縮器。該組件抽出空氣，使氣體被壓力輸送至冷凝機(jī)中[2]。在壓力作用下，氣體會迅速成為液態(tài)。這一流程中，產(chǎn)生的熱量將會由冷卻介質(zhì)進(jìn)行吸收降溫，經(jīng)過處理后的氣體將比介質(zhì)原有溫度更高。在空調(diào)系統(tǒng)工作流程中，我們可以觀察發(fā)現(xiàn)，制冷系統(tǒng)各部分與機(jī)器緊密關(guān)聯(lián)運(yùn)行。高壓處理作為冷凝器的關(guān)鍵組成部分十分重要，而產(chǎn)生的高壓氣流則需通過后閥門進(jìn)行降壓處理。在此工作進(jìn)程中，加強(qiáng)監(jiān)控系統(tǒng)對于制冷劑使用情況的監(jiān)控有利于提高監(jiān)測效率，有利于在節(jié)約能源的情況下提升制冷效率。在對制冷劑壓縮的過程中，機(jī)器同時輸送氣體使氣體快速冷卻凝結(jié)，使氣溫得以降低。

2 節(jié)能設(shè)計優(yōu)化思路

2.1交換器的優(yōu)化設(shè)置

空調(diào)交換器質(zhì)量的優(yōu)劣情況嚴(yán)重影響著節(jié)能減排效果。在制冷過程中，冷凝壓數(shù)值與蒸發(fā)壓數(shù)值成反比。冷凝壓數(shù)值過低會導(dǎo)致能量損耗加大，降低節(jié)能效果。在蒸發(fā)器與壓縮機(jī)連續(xù)工作的進(jìn)程中，需要將壓力損失的限度控制到最低，從而提高工作效率，降低能源消耗，對于該機(jī)器系統(tǒng)性升級改進(jìn)十分必要[3]。在相應(yīng)進(jìn)程中，冷凝壓數(shù)值升高，將導(dǎo)致蒸發(fā)壓數(shù)值下降，降低冷卻過程中將損耗能量。在解決制冷系統(tǒng)的各個組成部分耗能問題時，可以對冷凝器，壓縮機(jī)等各個部件的綜合配置進(jìn)行優(yōu)化升級。其中對于交換器的升級換代是節(jié)約能耗，大大降低制冷系統(tǒng)耗能的重要一環(huán)。

2.2風(fēng)機(jī)的優(yōu)化設(shè)置

空調(diào)中風(fēng)量的輸出情況應(yīng)根據(jù)使用者的實(shí)際需求合理控制，在系統(tǒng)自動匹配過程中，有可能會減小輸出功率，也可能加大風(fēng)機(jī)輸入功率。在這種情況下，對于風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)功率進(jìn)行調(diào)控，控制風(fēng)量輸出使其在最優(yōu)運(yùn)轉(zhuǎn)范圍內(nèi)進(jìn)行運(yùn)行，才能夠減少對能量的不必要消耗。因此，在不同工作時段內(nèi)，系統(tǒng)對出風(fēng)的大小、范圍、控制都需進(jìn)一步優(yōu)化，設(shè)計具體方案時仍需考慮噪音等因素對于輸出風(fēng)量的影響。

2.3壓縮機(jī)優(yōu)化設(shè)置

壓縮機(jī)作為空調(diào)制冷進(jìn)程中的重要部分，對其進(jìn)行節(jié)能降耗升級也十分必要。在空調(diào)系統(tǒng)統(tǒng)籌組裝過程中，應(yīng)選用合適型號的壓縮機(jī)，在確保使用效果的同時，達(dá)到節(jié)能的目的[4]。在現(xiàn)如今的空調(diào)市場上，變頻空調(diào)占比越來越大，對于變頻空調(diào)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率進(jìn)行合理清晰的限制，調(diào)整控制壓縮機(jī)工作狀況，可以使空調(diào)工作頻率得到及時變化，降低能量的消耗。

3 節(jié)能優(yōu)化實(shí)施方案分析

3.1實(shí)施前分析

蒸發(fā)機(jī)與壓縮機(jī)的交替工作使得空氣溫度降低，從而達(dá)到制冷的目的。與此同時，是否開啟膨脹閥和冷凝壓力等各種相關(guān)因素也影響著空調(diào)系統(tǒng)制冷能力。在對空調(diào)的配置過程中，應(yīng)充分重視冷凝器這一包含大量系統(tǒng)盤管的風(fēng)冷裝置。在工作過程中，盤管傳熱面積越大，制冷效果就會越好，所以應(yīng)將肋片安裝在盤管外側(cè)，并注意在冷凝器翅片附近是否有雜物阻塞堆積，影響冷凝器散熱，減少對能量的無謂消耗。

3.2節(jié)能設(shè)計的流程與步驟

自動控制系統(tǒng)能使現(xiàn)階段大部分空調(diào)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的環(huán)境監(jiān)測調(diào)配，這一環(huán)節(jié)主要通過控制系統(tǒng)中的數(shù)字控制器自主控制變頻器，再加以數(shù)字運(yùn)算后感知當(dāng)前環(huán)境，調(diào)節(jié)工作頻率，以節(jié)約能源。變頻器對于風(fēng)機(jī)和水泵的工作狀態(tài)具有調(diào)節(jié)功能，通過數(shù)字運(yùn)算后監(jiān)測各時段的運(yùn)行需求、監(jiān)控水壓差及溫差，變頻器可以調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)及水泵運(yùn)行狀態(tài)，從而優(yōu)化空調(diào)制冷模式下的輸出頻率及各部分負(fù)荷情況[5]。在檢測調(diào)整之后，在工作運(yùn)行過程中，空調(diào)系統(tǒng)將隨著環(huán)境變化而及時檢測，模糊運(yùn)算制冷全過程的同時，精確得出各部分參數(shù)值，以數(shù)據(jù)作為調(diào)整依據(jù)隨時對各部分進(jìn)行調(diào)整控制，在保證制冷效能的情況下，節(jié)約能源保護(hù)環(huán)境。

結(jié)語

總而言之，在空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能減排方面進(jìn)行升級優(yōu)化后，經(jīng)實(shí)踐表明，節(jié)能型空調(diào)設(shè)計優(yōu)化方案可以使制冷系統(tǒng)在單位時間內(nèi)工作效率提高，使用能耗變少，在工作過程中最大程度上對環(huán)境進(jìn)行了保護(hù)，對能源進(jìn)行了節(jié)約。在升級過程中，我們注意到傳統(tǒng)的氟利昂等空調(diào)制冷劑對于環(huán)境具有極大的破壞性。因此，及時更換制冷劑，改善空調(diào)自主控制能力，提升變頻技術(shù)，就能夠提高空調(diào)系統(tǒng)的工作效率，達(dá)到節(jié)能高效、綠色發(fā)展的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊巖.空調(diào)制冷系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計[J].節(jié)能，2020，39（08）：31-33.

[2]吳偉.空調(diào)制冷系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計[J].電子測試，2018（04）：102+104.

[3]蘇云玲，蘇云勇.空調(diào)制冷系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計方法探討[J].科技風(fēng)，2017（16）：122.

[4]施向東.空調(diào)制冷系統(tǒng)節(jié)能設(shè)計研究[J].建材與裝飾，2017（23）：107-108.

[5]馮嵐靖.空調(diào)制冷系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計[J].住宅與房地產(chǎn)，2016（18）：257.

（河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，河南 鄭州 450044）