郝旭東 邵啟雨
摘 要:暖通空調在國內有較大的市場,尤其是隨著人們的經(jīng)濟收入提高對暖通空調的需求量也在日益增加。同時巨大的市場也吸引了大量的投資者,空調行業(yè)的競爭變得越來越激勵。在這種情況下為了提高自身的競爭力,許多空調企業(yè)開始在節(jié)能環(huán)保的研發(fā)方面下功夫,通過不斷的研究來提高暖通空調系統(tǒng)的節(jié)能性,以此來吸引消費者的目光。本文主要對暖通空調制冷系統(tǒng)的原理進行分析,并且對相關的優(yōu)化控制策略進行了探討。
關鍵詞:暖通空調;制冷系統(tǒng);優(yōu)化控制策略
引用:暖通空調的應用雖然能給人們帶來更好的生活體驗,但是高耗能也是很讓人頭疼的一個問題。尤其是在炎熱的夏季,人們對暖通空調的使用頻率大幅提升,給城市的供電系統(tǒng)帶來很大的壓力。因此無論是從節(jié)能環(huán)保理念來說,還是從降低耗能減少供電壓力等方面來說,優(yōu)化暖通空調制冷系統(tǒng)都顯得尤其的重要。
1 暖通空調分析
1.1暖通空調制冷系統(tǒng)分析
暖通空調在建筑室內的應用能夠對室內的溫度以及濕度等都進行調整,給人們帶來一個舒適的生活環(huán)境。其中制冷系統(tǒng)主要通過制冷劑的熱量交換來實現(xiàn)制冷的,制冷劑會在空調內的壓縮機、冷凝器、蒸發(fā)器以及節(jié)流閥這四個部分進行循環(huán),在循環(huán)的過程中通過狀態(tài)的變換來實現(xiàn)對熱量的吸收以及釋放等操作。其中蒸發(fā)器作為制冷劑循環(huán)通過的四個元件之一主要是暖通空調制冷系統(tǒng)進行熱量吸收的場所。在吸收了大量的熱量之后制冷劑會從液體轉變?yōu)闇囟群艿偷臍怏w。制冷劑在氣化之后從液體變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍怏w,這些氣體會進入壓縮機,并且在壓縮機內從低溫的氣體轉變?yōu)楦邷氐臍怏w。之后在進入到冷凝器中,在冷凝器中將所帶的熱量傳遞給出去,之后又變?yōu)橐后w。經(jīng)過這樣一輪的轉換來實現(xiàn)制冷系統(tǒng)的降溫功能??梢娫谂照{的制冷系統(tǒng)中,制冷劑起到了非常重要的作用。通過制冷劑的循環(huán)與轉換來達到制冷的效果,使室內的溫度降低。但是制冷系統(tǒng)能源消耗量大與制冷劑也有很大的關系,想要優(yōu)化暖通空調制冷系統(tǒng),降低制冷系統(tǒng)的耗能量要對系統(tǒng)進行全面的研究,通過多方面的改進來達到節(jié)能效果。
1.2暖通空調發(fā)展趨勢分析
為了響應消費者的需求暖通空調將來主要還是會往節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展,因此對制冷系統(tǒng)進行優(yōu)化控制是非常有意義的。另外,智能化也是暖通空調的一個發(fā)展方向,如今隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,一些信息化技術在暖通空調領域的應用已經(jīng)很常見。通過與現(xiàn)代化技術的結合暖通空調的智能化水平在逐漸提高,比如有些企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)看空調的自動清潔,以及音量的自動控制等功能。并且通過物聯(lián)網(wǎng)技術的應用,實現(xiàn)對暖通空調的遠程全面控制已經(jīng)不是什么難題。當然在所有的發(fā)展中節(jié)能發(fā)展還是主要的發(fā)展方向,雖然許多空調企業(yè)都聲稱自己的產品節(jié)能效果很好,但是在實際的應用中不難發(fā)現(xiàn)空調的耗能量還是比較高的,會給使用者帶來較高的費用。
2 暖通空調制冷系統(tǒng)的優(yōu)化控制策略分析
2.1 對壓縮機的優(yōu)化分析
壓縮機在運行的過程中電能消耗量是非常高的,但是作為制冷系統(tǒng)的重要組成成分壓縮機的作用目前無法被替代。因此要實現(xiàn)制冷系統(tǒng)的優(yōu)化控制實現(xiàn)要對壓縮機進行優(yōu)化,比如在選擇壓縮機時可以選擇節(jié)能效果更好的新型壓縮機,其中渦輪式壓縮機、三螺桿壓縮機的節(jié)能效果都是比較突出的。對于一些較小的暖通空調制冷系統(tǒng)在選擇壓縮機時可以選擇數(shù)碼漩渦壓縮機等渦輪式的壓縮機,這類壓縮機除了較為節(jié)能之外在運行時不會產生太大的噪音,且使用的壽命也比較長。渦輪式壓縮機之所以具有較好的節(jié)能效果,主要是因為這種類型的壓縮機的轉數(shù)是可根據(jù)實際情況進行自動調整的,靈活的轉速調整方式避免了不必要的耗能。
2.2 對熱回收裝置的優(yōu)化分析
暖通空調制冷系統(tǒng)在應用的過程中會產生大量的余熱,這些余熱其實是有較高的利用價值的。但是傳統(tǒng)的暖通空調在余熱的回收利用方面并不完善,導致傳統(tǒng)的暖通空調在實際應用過程中會浪費大量的余熱,因此做好對余熱的回收利用工作也是優(yōu)化制冷系統(tǒng)的一個有效手段。通過對熱回收裝置的優(yōu)化,來提高余熱的回收率。除此之外,為了保證空氣質量,暖通空調還有氣體交換的功能。而這一過程需要對新風進行處理,新風的處理過程也需要消耗不少的資源,在這一過程中熱回收裝置能夠收集排風的能量,并且對于新風進行處理以此來降低機組的負荷,達到節(jié)能的目的。
2.3制冷系統(tǒng)中自適應模糊控制系統(tǒng)的應用分析
除了對單個元件進行優(yōu)化,還能通過對整體優(yōu)化的方式來達到對質量系統(tǒng)的優(yōu)化控制目標。制冷系統(tǒng)本身就是由許多個子系統(tǒng)組成的,單個元件優(yōu)化的方式雖然能達到較好的效果,但是從質量系統(tǒng)的整體協(xié)同性方面來說對單個元件的優(yōu)化還是存在一定問題的。其中最為突出的就是會破壞制冷系統(tǒng)的系統(tǒng)性。因此將自適應模糊控制系統(tǒng)應用到暖通空調制冷系統(tǒng)中能夠有效的對制冷系統(tǒng)進行優(yōu)化對耗能量進行控制。自適應模糊控制系統(tǒng)通過對數(shù)據(jù)的分析,能對冷卻水的溫度進行調控,以此來提高室內環(huán)境與卻水系統(tǒng)之間的協(xié)調性。除此之外,自適應模糊控制系統(tǒng)的學習能力非常強,制冷系統(tǒng)在工作時若是參數(shù)有了明顯的變化,自適應模糊控制系統(tǒng)就會對參數(shù)進行調整,以此來保證制冷系統(tǒng)的控制過程的準確性,避免因為參數(shù)控制不正確造成的高耗能現(xiàn)象。
3 結語
總的來說,暖通空調的普及率在不斷的上升,人們對空調的需求量在上升的同時對空調的要求也在上升。尤其是對于暖通空調的節(jié)能性有較高的關注。因此,加大對暖通空調制冷系統(tǒng)優(yōu)化力度,通過合理的優(yōu)化方式來降低暖通空調運行時的能源消耗量。滿足消費者對于空調的節(jié)能追求。在對制冷系統(tǒng)進行優(yōu)化時可以對系統(tǒng)元件進行優(yōu)化,也可以對系統(tǒng)整體進行優(yōu)化,但是選擇對單個元件進行優(yōu)化時要注重制冷系統(tǒng)的整體協(xié)調性。一旦某個元件進行優(yōu)化之后制冷系統(tǒng)整體就會受到影響,因此整體優(yōu)化的方式在目前還是比較受歡迎的。
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(河南牧業(yè)經(jīng)濟學院,河南 鄭州 450044)