暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)的優(yōu)化與控制技術分析

姜磊

摘要：進入二十一世紀以來，在我國高速發(fā)展下，經(jīng)濟水平不斷提高，居民收入水平不斷提高，人們越來越關注生活環(huán)境的質(zhì)量?？照{(diào)成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚呐渲??？照{(diào)能夠幫助調(diào)節(jié)室溫，提高空間的舒適度，還能夠起到凈化空氣的作用?？照{(diào)在夏季的使用更加頻繁，空調(diào)的能耗也相對比較大，它幾乎占到整個建筑的一半以上。如何提升空調(diào)的運行效率，降低空調(diào)的能耗是近年來專業(yè)人員研究的重要課題和方向。

關鍵詞：暖通空調(diào);制冷系統(tǒng);優(yōu)化控制

引言

作為人類生產(chǎn)和生活現(xiàn)代化的重要標志，HVAC項目具有很高的應用效率和使用價值。這不僅會改變以前的加熱和冷卻模式，而且應用程序的效率也會大大提高。但是，長期的HVAC制冷系統(tǒng)的應用表明，該項目存在一些問題，其耗費資源非常大，除此之外還會對環(huán)境造成不可預測的破壞。為了有效地促進建筑物的HVAC冷卻系統(tǒng)達到其獨特的基本目標，實現(xiàn)低消耗和減少環(huán)境污染，必須實施環(huán)境保護和節(jié)能技術并充分利用其價值，開發(fā)符合需求的HVAC冷卻系統(tǒng)。

1暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)的工作原理

暖通空調(diào)的實際作業(yè)過程中，最主要制冷效果是通過熱量的交換來完成。通過制冷劑在冷凝器、壓縮機、節(jié)流閥、蒸發(fā)器四個設備中不停的循環(huán)，促使制冷劑自身狀態(tài)變化的同時完成對熱量的吸收和釋放。蒸發(fā)器負責吸收熱量，對大量熱量的收集工程中，制冷劑發(fā)生變化由原來的液體轉(zhuǎn)變成為低溫低壓的氣體，此部分氣體進入到壓縮機中，受壓縮機作用轉(zhuǎn)變成為高壓高溫氣體，該氣體進入冷凝器中，把自身的熱量傳遞給空氣和水，并轉(zhuǎn)變回液體。通過如此的循環(huán)，熱量的交換來實現(xiàn)降溫的目的。暖通空調(diào)的實際運行中，不光存在制冷劑的循環(huán)，還有冷凍水、冷卻水、室內(nèi)空氣的循環(huán)，制冷劑通過壓縮機作用，被壓縮成液態(tài)后進入蒸發(fā)器當中，之后與冷凍水進行熱量的交換，再經(jīng)過冷凍泵，這時冷凍水就來到風機封口的冷卻盤管中，通過風機的吹送作用進行降溫處理。制冷劑經(jīng)過蒸發(fā)后，通過冷凝器轉(zhuǎn)換成為氣體，經(jīng)由冷卻泵，冷卻水被送至冷卻塔上，通過水塔風機的噴淋冷卻，最終經(jīng)過跟空氣之間的熱量交換，實現(xiàn)了熱量的釋放。在熱量的循環(huán)和轉(zhuǎn)換過程中，制冷劑都參與其中，并發(fā)生了熱量交換，如此循環(huán)才能夠達到制冷的效果，將室內(nèi)的溫度下調(diào)，實現(xiàn)舒適的環(huán)境溫度。從以上的制冷過程不難看出，制冷系統(tǒng)完成了空調(diào)運行的主要過程，是至關重要的組成部分，同時也是能源消耗的主力。

2暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)的優(yōu)化與控制技術分析

2.1? 暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)的應用材料

在建筑暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)中，如果想要充分地滿足節(jié)能環(huán)保的要求，需要對暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)的多個方面及時進行創(chuàng)新和改進。在傳統(tǒng)的空調(diào)制冷系統(tǒng)中，HCFC系列制冷劑會在很大程度上造成臭氧空洞，破壞環(huán)境。關于新型環(huán)保制冷劑的研究在很早之前便已經(jīng)展開，現(xiàn)階段已經(jīng)有以R410a、R407c、R134a等為代表的HFC新型制冷劑，此類新型制冷劑不僅有著比傳統(tǒng)制冷劑更高的制冷效率，還不會對臭氧層造成破壞，能夠真正實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。

2.2? 空氣源熱泵在冷暖空調(diào)制冷系統(tǒng)中的應用

空氣源熱泵在制冷循環(huán)的作用下，可以在夏天高溫的情況下通過吸收室外空氣的冷量為室內(nèi)供冷，相反在冬季溫度較低的時候則可以吸收室外空氣的熱量為室內(nèi)供熱。電能作為空氣源熱泵的驅(qū)動能源，在轉(zhuǎn)移冷熱量時不會對環(huán)境造成污染，因此跟傳統(tǒng)的電采暖相比，效率更高。所以，空氣源熱泵已經(jīng)成為“煤改電”的一大重要選擇。供熱的情況下，在標準條件下空氣源熱泵的COP可以達到3.0，并且伴隨著室外空氣溫度的不斷升高，COP值也會相應的增加，從而發(fā)揮更顯著的節(jié)能作用。特別是在應用了噴氣增焓等新型技術后，當在零下15℃的環(huán)境下，COP的值同樣可以超過2.0。當前空氣源熱泵聯(lián)合蓄熱式或者空氣熱源泵+ 太陽能集熱器的互補供暖方式已經(jīng)被廣泛地應用在我國北方地區(qū)。

2.3? 新風預處理的系統(tǒng)

新型空氣預處理系統(tǒng)主要用于濕空氣預處理系統(tǒng)和熱回收空氣預處理系統(tǒng)兩種類型，這兩種類型均滿足實際應用中濕度控制的環(huán)境要求。根據(jù)這些應用，可以有效地控制供暖和空調(diào)系統(tǒng)的冷卻，同時控制功率溢出，以此來避免冷熱補償。通過對溫濕度的單獨控制，可以進一步提高全球平差的精度。新的熱回收和空氣收集預處理系統(tǒng)主要用于控制系統(tǒng)環(huán)境中的濕度和冷卻，該系統(tǒng)是基于29號系統(tǒng)內(nèi)部的再循環(huán)。能源與空氣預處理：根據(jù)這一分析，可以完全控制熱空調(diào)的冷卻系統(tǒng)容量。

2.4? 暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)中的節(jié)能技術

暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)中的環(huán)保節(jié)能技術在實際運行時，應當對各類的節(jié)能技術進行有效的分類應用。當然最主要的還是通過減少能源消耗的形式，真正實現(xiàn)能源節(jié)約，從而對環(huán)境進行有效的保護。近幾年制冷系統(tǒng)變頻控制技術、多聯(lián)系統(tǒng)、直膨系統(tǒng)、冷凝排風技術、噴氣增焓技術、電子膨脹閥的運用以及各類能量回收裝置等的發(fā)展，從方方面面解決了各類暖通空調(diào)系統(tǒng)實際運行中遇到的問題。變頻控制技術與多聯(lián)系統(tǒng)結合，解決了空調(diào)分系統(tǒng)使用空間時間的不均衡問題。直膨系統(tǒng)的發(fā)展，減少了因系統(tǒng)通過中間媒介來傳遞能量而產(chǎn)生的損耗，提高了系統(tǒng)的實際運行效率。而冷凝排風技術的出現(xiàn)，則實現(xiàn)了空調(diào)系統(tǒng)的能量回收，不僅提高了系統(tǒng)的運行效率，還能更好地保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。噴氣增焓技術的應用，更是實現(xiàn)了寒冷地區(qū)熱泵技術的跨越式發(fā)展。對比傳統(tǒng)的熱力膨脹閥，電子膨脹閥具有更高的靈敏反應度，而各類能量回收裝置的運用，也都是有效的節(jié)能手段。此類技術的發(fā)展與運用，都能夠很好地節(jié)能環(huán)保，真正有效保護我國的生態(tài)環(huán)境

2.5? Matlab語言的應用

Matlab語言一種程序語言，它能夠處理大量的龐雜數(shù)據(jù)，而且保證數(shù)據(jù)處理的效率和準確率，是一種數(shù)據(jù)處理能力的極強程序語言。Matlab語言廣泛應用到控制系統(tǒng)、圖像處理系統(tǒng)和仿真系統(tǒng)等各個領域?？茖W技術的發(fā)展，不斷促進Matlab語言應用系統(tǒng)的提升，各個領域的研究人員也基于自身的工作需要，不斷探索研究，制造了Matlab語言工具箱。工具箱方便人們調(diào)取實際工作中相關的某一子程序，也就是模塊化的應用。如此一來，不僅能夠提高使用的便捷性，還有利用簡化控制操作流程。Matlab語言和BP神經(jīng)網(wǎng)絡可以同時作用于暖通空調(diào)的制冷系統(tǒng)，兩者的結合，實現(xiàn)的制冷系統(tǒng)的模塊化控制。制冷系統(tǒng)可結合模塊特征來完成相關設定，制冷系統(tǒng)的運行和操作也更加便捷，提高了暖通空調(diào)的運行效率。

結語

總之，暖通空調(diào)作為現(xiàn)代化建筑當中不可缺少的一部分，在給人們提供優(yōu)越舒適的居住和辦公環(huán)境的同時，也造成了巨大的能源損耗，制冷系統(tǒng)占據(jù)了暖通空調(diào)能源消耗的大部分。因此對暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)的優(yōu)化和控制有重要的經(jīng)濟價值和社會效益。依據(jù)國家可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求，相關工作人員要不斷的研究和探索，尋找出更加適合的優(yōu)化暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)的方式方法，并切實落實到實際的暖通空調(diào)的設計和運行中，未來的發(fā)展過程中，還需要對制冷系統(tǒng)的實施不斷的提升，將節(jié)能環(huán)保和智能作為未來發(fā)展最主要的方向。暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)的優(yōu)化和控制不僅為創(chuàng)造舒適的環(huán)境提供支持，還可以幫助使用者節(jié)省開支。

參考文獻：

[1]?? 張媛.暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)的優(yōu)化控制方法研究[J].中國高新技術企業(yè)，2017（3）：28-29.

[2]?? 胡麗娟.節(jié)能環(huán)保技術在暖通空調(diào)系統(tǒng)中的運用[J].環(huán)境與發(fā)展，2018，30（06）：72+74.