淺談暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)的優(yōu)化控制策略

郭建政 張振興

摘要：在建筑工程的設(shè)計規(guī)劃工作中，在暖通空調(diào)工程中體現(xiàn)節(jié)能的實際應(yīng)用特點，逐漸成為建筑單位的重點工作內(nèi)容。制冷系統(tǒng)的優(yōu)化控制可有效減少暖通空調(diào)在實際使用中的能源消耗，可對有限資源進(jìn)行可持續(xù)利用。在提升建筑整體質(zhì)量、建筑單位綜合效益的同時，有利于保護(hù)自然生態(tài)環(huán)境。

關(guān)鍵詞：暖通空調(diào);制冷系統(tǒng);優(yōu)化控制;策略

1引言

目前，從暖通空調(diào)的實際應(yīng)用效果來看，還存在一些影響其運行效率的問題，其中制冷系統(tǒng)能耗大，不符合我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，在很大程度上造成了能源短缺的問題。因此，暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)的優(yōu)化控制是一個亟待解決的問題。相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)從長遠(yuǎn)發(fā)展的角度出發(fā)，采取科學(xué)的優(yōu)化和控制策略，從而改善能耗大的問題。

2暖通空調(diào)工程的特點

（1）形式多元化。目前在國內(nèi)暖風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)在形態(tài)上存在多元化特征，因此在進(jìn)行暖通空調(diào)選擇的過程中通常情況下會從造價、應(yīng)用效果以及能耗等幾個角度出發(fā)，其中節(jié)能是最為重要的一個因素。充分認(rèn)識暖通空調(diào)多樣性對暖通空調(diào)具體選擇具有實際指導(dǎo)意義。（2）高能耗。我國目前大量使用的暖通空調(diào)系統(tǒng)本身還存在一定缺陷，例如部分暖通空調(diào)系統(tǒng)的冷風(fēng)機(jī)脫離原有運行軌道之后，就不能對資源進(jìn)行高效利用，進(jìn)而引發(fā)能耗高的問題。另外，暖通空調(diào)系統(tǒng)在應(yīng)用過程中如果不能實現(xiàn)開關(guān)系統(tǒng)的及時切換，也會導(dǎo)致能耗高的問題出現(xiàn)。從建筑保溫設(shè)計的層面來看，如果建筑玻璃幕墻結(jié)構(gòu)在朝向和進(jìn)深等幾個方面存在不合理的問題也會導(dǎo)致暖通空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)外區(qū)之間出現(xiàn)冷熱不均現(xiàn)象。此外，暖通空調(diào)系統(tǒng)在具體運行過程中經(jīng)常會出現(xiàn)水量失衡的現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)冷凍不足現(xiàn)象很可能會導(dǎo)致冷凍水溫度過高，在這種情況下就不能充分發(fā)揮出暖通空調(diào)系統(tǒng)的制冷作用，也不能滿足室內(nèi)溫度和濕度調(diào)節(jié)的需求，與此同時也會導(dǎo)致能耗高等問題。

3暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)的優(yōu)化控制策略

3.1優(yōu)化室內(nèi)外循環(huán)風(fēng)量

在具體進(jìn)行設(shè)計的過程中，在展示中心大空間的空調(diào)場所中采用置換送風(fēng)的方式，以低速將大量的新鮮空氣送入展示大廳。在置換通風(fēng)過程中，送風(fēng)與大廳內(nèi)部的熱源相遇，外界空氣會被室內(nèi)的熱源加熱，并在室內(nèi)空間內(nèi)部形成向上的對流氣流，形成室內(nèi)空氣運動的主導(dǎo)氣流。在使用置換通風(fēng)技術(shù)的過程中，應(yīng)在室內(nèi)空間的頂部設(shè)置排風(fēng)口，以便于在通風(fēng)過程中，將渾濁的空氣排到外界。新型的通風(fēng)技術(shù)提高了現(xiàn)代建筑工程內(nèi)部的空氣質(zhì)量，其能耗也相對較低，置換式通風(fēng)技術(shù)消耗的能耗僅為傳統(tǒng)通風(fēng)能耗的57%～59%，并提升了空氣品質(zhì)、舒適度。

3.2優(yōu)化保溫風(fēng)管

機(jī)制金屬內(nèi)保溫風(fēng)管的作用是降低噪聲、保護(hù)環(huán)境和節(jié)約能源。與傳統(tǒng)的保溫風(fēng)管生產(chǎn)工藝不同，這種風(fēng)管已實現(xiàn)自動制造，尤其是金屬風(fēng)管和內(nèi)襯的部分。在自動生產(chǎn)過程中，合縫機(jī)與裝角機(jī)與其他設(shè)備的應(yīng)用，使得它們的連接更加密切，顯著提高整個風(fēng)管質(zhì)量。另外，保溫風(fēng)管在機(jī)制金屬中的關(guān)鍵技術(shù)具有以下優(yōu)勢。（1）具有良好的密封效果。采用在線協(xié)同噴涂密封的方法，確保管道的密封性能，改善風(fēng)管的環(huán)保節(jié)能性能。（2）實際保溫效果顯著。由于玻璃纖維和樹脂涂層是內(nèi)襯隔熱的關(guān)鍵，使用這些材料提升了內(nèi)襯的穩(wěn)定性，體現(xiàn)了保溫和防火安全特點，提升了保溫風(fēng)管的實用性。（3）較好的保溫安全防護(hù)實際效果。風(fēng)管具備較強(qiáng)的負(fù)載承載力，可以很好適應(yīng)外部環(huán)境的轉(zhuǎn)變，避免風(fēng)管保溫層被外力作用毀壞，保障了風(fēng)管內(nèi)襯在運送和制作流程中的一致性。

3.3改造電氣控制回路

為保證制冷系統(tǒng)的優(yōu)化運行，需要對電氣控制回路進(jìn)行改造。通常每臺壓縮機(jī)都會配備自己的保護(hù)裝置，主要有機(jī)頭溫度過高保護(hù)、電機(jī)過熱過載保護(hù)及油壓差保護(hù)等，運行原理是通過設(shè)定壓力來實現(xiàn)壓縮機(jī)的閉合和斷開，具體通過對壓縮機(jī)的壓力開關(guān)進(jìn)行控制，一旦壓力出現(xiàn)異常升高情況時，壓力開關(guān)閉合，啟動壓縮機(jī)，直到壓力值降至設(shè)定值為止。雖然這樣的控制方式可保障系統(tǒng)的運行，但因為需要頻繁啟停壓縮機(jī)，長時間會使得設(shè)備使用壽命縮短，也不利于降低能耗，無法實現(xiàn)優(yōu)化控制的目的。

針對這一情況，現(xiàn)通過中間繼電器通斷方式將EMS計重控制其切換至控制系統(tǒng)中，以此實現(xiàn)壓縮機(jī)手/自動控制切換，且有較高的邏輯數(shù)據(jù)控制的精確性，進(jìn)而使得整個系統(tǒng)能夠達(dá)到優(yōu)化控制的目的。

3.4應(yīng)用可再生能源

第一，科學(xué)對可再生能源的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用。新時期下，雖然普通空調(diào)的發(fā)展非?？焖伲?，在實際的應(yīng)用過程中，空調(diào)的能耗非常大，溫室效應(yīng)也較為嚴(yán)重。所以，為了可以改變這一現(xiàn)狀，應(yīng)該強(qiáng)化應(yīng)用可再生能源的空調(diào)系統(tǒng)。其中，針對當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，主要是對地下恒溫土壤的熱進(jìn)行利用，從整體的角度上促進(jìn)空調(diào)系統(tǒng)值的提升。經(jīng)研究，該技術(shù)是近幾年發(fā)展起來的先進(jìn)手段，在中央空調(diào)系統(tǒng)中較為常見。同時，地下水源熱泵，主要是對常年保持在18℃的地下水進(jìn)行應(yīng)用，并讓其作為冷卻水源，為空調(diào)系統(tǒng)提供冷量。第二，強(qiáng)化對建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)運行的管理。比如春夏換季前期利用冷卻塔冷卻水直接供冷，減少冷機(jī)開機(jī)時間運行，針對建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)來說，若想要達(dá)到規(guī)范化管理的目標(biāo)，促進(jìn)空調(diào)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)程，一定要從多角度分析，加大對建筑暖通空調(diào)工作人員的培訓(xùn)力度，強(qiáng)化對人員的管理，并對其操作進(jìn)行嚴(yán)格規(guī)范，保證在實際工作中，能夠嚴(yán)格按照空調(diào)操作規(guī)范進(jìn)行。

3.5熱回收裝置

在建筑暖通進(jìn)行節(jié)能設(shè)計的過程中，利用了空氣熱回收新型的技術(shù)。在具體使用該技術(shù)時，需要在暖通系統(tǒng)中的空調(diào)處理機(jī)組上，設(shè)置新、排風(fēng)全熱交換裝置，充分利用熱回收技術(shù)原理，對建筑物內(nèi)部進(jìn)行排風(fēng)。在夏季鑒于該建筑物地區(qū)氣候特點，室內(nèi)的濕度相對較大，對其進(jìn)行預(yù)冷除濕。冬季時，對室內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱加濕，通過熱回收技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)一步減少了風(fēng)能的消耗，實現(xiàn)了節(jié)能的目的。

3.6制冷系統(tǒng)維護(hù)管理

實現(xiàn)對暖通空調(diào)制冷系統(tǒng)自動化控制的同時，也要加強(qiáng)系統(tǒng)的維護(hù)管理。首先，應(yīng)定期清除冷凝器管壁上的水垢，冷凝器在運行一段時間后可能會形成水垢，所形成的水垢會增加管壁的厚度，使得冷凝器壁管熱阻增加，進(jìn)而使得冷凝效果惡化，嚴(yán)重時還會堵塞冷凝器管道。因此為了避免水垢對冷凝器產(chǎn)生負(fù)面影響，需要定期進(jìn)行水垢的清除，與此同時也要對冷卻水的水質(zhì)進(jìn)行離子交換、磁化、靜電等處理。其次，定期放油，由于壓縮機(jī)排放出的潤滑油一部分可能會進(jìn)入到冷凝器及其他裝置的管道中，使得設(shè)備底部有油漬沉淀，這樣會對整個制冷裝置運行產(chǎn)生不利影響，所以不僅需要選擇良好的油分離器，還需要對潤滑油的滲出量進(jìn)行監(jiān)測分析，避免油漬堆積而使得電耗增加。最后，及時將不凝氣體排放，由于操作不規(guī)范或系統(tǒng)負(fù)壓運行等，使得大型制冷系統(tǒng)運行時，有空氣進(jìn)入到冷凝器中，空氣屬于不凝氣體，其會降低系統(tǒng)的制冷能力，并增加能耗，因此不僅需要規(guī)范進(jìn)行制冷系統(tǒng)的操作，避免不凝氣體進(jìn)入到制冷系統(tǒng)中，也要及時排放不凝性氣體，從而保證制冷系統(tǒng)正常運行。

4結(jié)束語

綜上所述，隨著社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，人們對建筑使用環(huán)境的要求越來越高。大多數(shù)建筑物將配備暖通空調(diào)。為了適應(yīng)社會發(fā)展的需要，降低能源消耗，必須不斷優(yōu)化其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

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