暖通空调制冷系统的优化控制方法研究李海春

暖通空调制冷系统的优化控制方法研究李海春

天津红星美凯龙房地产开发有限公司天津300000

摘要:空调在城市建筑的应用十分广泛,主要进行室内的制冷,其工作效率主要取决于空调内部系统。目前我国空调的性能以及工作效率还有待进一步加强,在进行温度调控中还存在一定的问题,想要使我国城市建筑制冷能力得到提高就要针对空调制冷系统进行完善与改进。空调制冷系统的效率受到很多因素的影响,目前我国主要就是根据这些影响因素进行研究,找到优化空调制冷系统的措施,使城市建筑中的空调在节能的基础上加强制冷效果,更加智能化地调节室内温度。

关键词:暖通空调;制冷系统;优化控制

1.空调制冷原理

在目前我国城市建筑中,对室内温度进行调控主要应用的就是空调,常用来进行建筑内部使用的空调有4种,立柜式空调、吊顶式空调、窗式空调以及壁挂式空调,根据空调结构的不同应用于不同建筑内部,起到的制冷效果也存在一定差距。但是这些结构不同的空调其制冷原理基本相同,压缩机、冷凝器单向阀以及四通阀是空调中最为基本的组成部分,各部分共同作用能够使空调起到制冷的效果。压缩机就是将空调制冷系统产生的低压、低温制冷剂蒸气转变为高温高压的过热蒸气,随后气体将进入冷凝器。冷凝器在空调中的作用十分重要,是空调进行制冷的重要工作部分,冷凝器先收集压缩机中产生的高温高压蒸气,再吸收室外空气将过热的蒸气热量带走,使高温高压蒸气变为液体。

高压液体通过四通阀进入到节流毛细管中,温度与压强的下降使液体蒸发为气体,从而带走建筑室内的大部分热量。热交换作用产生的冷气通过风扇在室内进行流通,使空调的工作效率得以进一步加强。根据空调对空气的不同处理,最为常用的作用就是降温冷却、加湿加热、过滤净化、去湿干燥等作用,其中空调最为基本的作用就是降温冷却,加热加湿效果产生的基本原理与降温原理相反,也能对室内温度起到有效调节。过滤净化作用是目前空调较为重视的一种新型功能,在空调内部加空气净化器,使流通到空调中的气体能够很好地得到净化,使室内空气更加清新利于人体健康。想要使建筑内部的空气达到去湿干燥的效果,就要在原有的空调中加入必要的干燥装置,将空气中的水蒸气有效除去。

2.控制制冷机在暖通空调中的作用

制冷机能够冷却室温的原理是其系统中的冷冻剂能与冷冻水传递热量。既冷冻水可以在压缩机系统的作用下蒸发变为气体,后利用制冷机系统组再将气体冷凝,再经过冷却塔将已经冷凝的气体液化,最后,经过之前几步得到的液体经过热交换器系统,与系统内的热风相结合后形成最终的冷风,利用暖通空调中的送风管输入到室内。这就是制冷机能够起到室内制冷的原因。再者,制冷机中的冷冻水是之前从室内吸收的,冷冻水经过以上一系列作用系统后得到净化,再输出到室内,这就是暖通空调具有净化空气的原因。

3.暖通空调制冷系统的优化控制方法

3.1合理增加冷凝器周围冷水喷淋管

目前想要进一步提高空调的制冷效率,增强冷凝器的冷凝作用是最为主要的措施。冷凝管的冷凝作用不仅受到其内部结构的影响,其外部温度的变化也会对冷凝作用产生影响。所以合理增加冷凝器周围冷水喷淋是提高冷凝器冷凝效果的有效方法,进而使空调的制冷效果进一步加强。合理增加冷凝器周围冷水喷淋管要对空调内部结构进行一定的调整,在空调中添加型号适合的冷水喷淋装置,使冷水喷淋经过冷凝器的外部,达到对其产生降温的作用。外部冷水喷淋的降温与冷凝管内部的降温作用共同进行,使降温所需时间显著缩短,提高冷凝作用的效率。在使用冷水喷淋管的过程中要注意一些问题,其冷水循环系统要有严格的控制,防止漏水等情况的出现,保证空调的正常高效运行。

3.2自适应模糊控制系统的应用

无论是BP神经网络还是Matlab语言,其本质上都是整个制冷系统中的一部分,虽然能够实现数据的采集和反馈,但是缺少控制系统。因此,为了提升暖通空调的智能化程度,同时降低制冷机的能耗,还可以引入自适应模糊控制系统。自适应模糊控制系统能够根据反馈数据的特征进行适应性学习,然后利用逻辑系统进行参数的调整。将自适应模糊控制系统应用在暖通空调中,其主要的作用如下:(1)整体优化系统的性能。暖通空调的制冷系统是由多个子系统组成的,它们是一个有机的整体,若单纯地从某个元件进行优化,就会存在协调的问题。但是自适应模糊控制系统是将整个制冷机作为系统进行优化控制的,所以能够将能耗降到最低,进而实现整体系统的优化;(2)能够控制制冷机的消耗功率。自适应模糊控制系统可以根据反馈的数据进行逻辑处理,进而寻找到最佳的冷却水温度,可以实现冷却水系统与环境条件之间的协调。所以,在制冷机运行的过程中,其热传递是以最低能耗的形式运行的,方便了整个暖通空调系统对制冷机消耗功率的控制;(3)有较强的调节功能。自适应模糊控制系统有极强的学习能力和调节能力,在制冷机运行的过程中,若参数发生了较明显的变化,自适应模糊控制系统就可以自主调整,把模块的运行进行完善和改进,这就保证了控制过程的准确与有效。

3.3CFD技术

CFD技术因为可以形成暖通空调中数据动量、能量、质量守恒方程的建模及其复杂的计算,被研究人员合理的运用于暖通空调的制冷技术中,这极大地帮助了研究人员对于暖通空调制冷技术的研究效率,对于研究具有很大的帮助,并且它节省了工作人员的研究时间和财力。它能够对于大量的数据根据自身严格的计算程序一步一步的完成数据的处理以及计算,而这些经过CFD技术处理过的庞大数据十分准确,能够很好地被研究人员利用于之后对于暖通空调的控制制冷系统的研究。这些被视化的庞大数据是之后研究的关键,对这些数据进行评估后,才能合理的被研究人员运用到实际的生产中。是研究暖通空调制冷技术的最基础的一步。所以CFD技术可以通过缩短研究人员对于数据的处理及将这些数据用于主要生产研究的过程的时间,为暖通空调的控制制冷系统的研究起到了实质的优化作用。

3.加强暖通空调节能技术管理

暖通空调系统的节能设计质量的好坏,直接影响着系统的实用性和可靠性,在实际中的节能方案设计周期是比较短的,而设计人员为了完成任务,没有考虑设计的可靠性,造成结构上的失误,增加了投资成本和能量的消耗。所以在设计时一定要从实际的情况进行考虑,在掌握自身情况的同时进行设计。空调系统的新风量的大小关系到能量消耗的大小,对人的健康也有影响,所以设计人员要进行合理的考虑。在设计时设计人员为了速度,而没有重视质量,也没有重视空调系统的耗能情况,这就要求审核人员加大审核力度,在审核过程中发现问题,及时进行处理,通过好的设计,把能源消耗的成本降到最低。

结语

在城市建筑中日常的制冷是一项重要的内容,建筑内部的温度控制主要是利用空调进行作用。现阶段我国空调的制冷效果还有待进一步加强,不能使所有用户达到满意的要求。通过对空调制冷效果影响因素的分析,相信经过我国科研人员的不断努力,空调制冷作用将更加完善,制冷效率也会有显著加强,这对于我国未来的发展与进步十分重要,使我国国民的生活条件得以大幅提高,同时更好地节约空调使用过程中的所需能源。

参考文献:

[1]夏毓,孙罡.暖通空调制冷系统的优化控制研究[J].民营科技,2016,05:41+238.

[2]胡元媛.暖通空调制冷系统管道安装分析[J].企业导报,2016,14:55.

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[4]余冰.暖通空调系统制冷管道安装的管理措施[J].科技展望,2016,25:187.

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