淺析空調制冷設計

蘭少娟

摘 要：目前，空調制冷設計已經成為提高空調質量的關鍵手段，本文在簡要概述空調制冷系統優化內容與設計任務基礎上，重點探討了空調節能優化的設計與實現。

關鍵詞：空調制冷設計；總體設計；節能設計

0 引言

隨著市場經濟體制的日益完善， 以及人們生活水平的不斷提高，人們對居住環境的要求也越來越高，而空調制冷技術無疑是重要的一點要求。當前，我國空調制冷技術在提高居住環境、改善居住質量等方面扮演著關鍵角色。而且隨著空調制冷技術的成熟，它逐漸被應用到各個領域，包括加工食品、食品儲存、種子低溫處理 、現代醫學、生物技術等，對推動社會進步起到了重要作用。可以說，空調制冷技術的研發與應用，具有非常重要的現實價值和意義。

1 空調制冷系統優化設計

1.1 空調制冷系統優化的內容

產品設計中存在的參數問題和結構問題，可以通過多種方法予以有效解決，但是在產品生產中存在的問題，最好的解決方案卻只有一個，那就是方案優化，通常體現在提高空調功效、最大程度消除噪音、降低能耗、外形美化、降低生產成本等方面，這些都是空調制冷系統優化的主要內容，從中我們能夠清晰地看到，對空調制冷系統的優化設計關鍵在于實現空調的高效運行、低度能耗，實現經濟性與生態性的統一，進而推動空調制造企業的可持續發展。

1.2 優化設計的主要任務

系統優化的主要目的就是提高空調性能、完善設計參數，實現空調運行高效性、經濟性和安全性，形成空調的市場核心競爭優勢。在對空調系統進行優化的過程中，最為重要的是根據空調型號，對所有技術參數加以確定，提高技術規范性，明確技術指標。比如空調壓縮機的型號、冷凝器型號、蒸發器型號等，比如制冷劑流動方向、空調葉片尺寸、葉片間距等參數設計，比如電機轉速指標、功率指標、風量大小指標等，這些都是具體的優化任務。之所以對空調制冷系統進行優化，主要是為了減少資源浪費、提高資源利用率，實現空調制冷的綠色環保性。

2 對空調進行節能優化設計的依據和方案

2.1 冷水機組的優化設計方案

在經過全面的經濟對比分析后，優先選擇能量調節智能化水平高的機組。冷水機組臺數最好要控制在四臺以內，要確保單機制冷量的合理性。通常來講，冷水機組大部分都處于高負荷狀態中，主要通過對冷水機組的調控來實現冷水機組負荷分布的有效調整，以確保其高效運行，在運行中降低能耗，避免浪費，并最大程度地降低運行成本。

2.2 冷凍水和冷卻水系統的優化設計方案

在眾多子系統中，冷卻水泵的變頻是最為關鍵的，它不僅可以對冷水機組運行效率和水溫變化產生重要影響，而且會對冷卻塔的運行效率產生直接影響。單獨使用變頻器時，會由于未對其加以整體控制而降低冷水泵的節能效果，就算是具有節能功能也無法充分發揮應用功效，甚至還會加大能耗。此外，冷卻水的變頻還會對出水水溫產生重要影響，若只是單獨使用變頻器，就會降低冷水機組的運行效率。溫差信息的反饋是實現變頻控制的基礎，若是溫差變化太小，或者太大，都會降低空調系統對負荷的敏感度，最終帶來空調運行不穩定的問題。若是將壓力作為反饋信號，由于壓力變化過于頻繁，將會加大變頻器的工作量，最終帶來空調系統的振蕩過大問題。如果空調變頻選擇不合理，必然會加大空調工作量和運行能耗，并影響冷卻水泵變頻的節能功能。

對冷卻水和冷凍水系統進行的優化設計：冷凍水系統進行失衡管道的改造；在冷凍水和冷卻水總管上分別安裝溫度傳感器和變頻器；冷水機組中的冷凍（卻）水總管上安裝壓差計、流量傳感器；將冷卻水和冷凍水的水閥進行控制，讓其跟著冷水機組的加卸進行運動。

3 空調水系統

3.1 空調水系統分區

為了確保各子系統承載能力的合理性，需要對建筑空調水系統進行豎向分區，以進一步完善空調的水循環系統。高層在中間設備層分別設置蒸汽-熱水交換器水熱交換器各兩臺，確保底層冷凍機不會受到靜水壓力的影響，以及高層換熱器不會受到冷水壓力的影響，如此一來便全面降低了工作壓力，這樣就無需選擇承載能力較強的設備，實現了安裝成本的經濟性。

3.2 變頻調速器的應用

在空調冷溫水系統中，在負荷一面和冷源一面分別安置水泵。前者稱之為一次泵，后者稱之為二次泵，其中的一次、二次主要是指一次環路和二次環路。當負荷產生變化時，通過改變二次水泵臺數或轉數，實現對負荷面二次泵水量的有效調節，進而降低二次泵對空調冷溫水的輸配電耗。但是在冷源面的二次環路系統中，壓力信號對實際的流量變化敏感度不高，而且關聯水泵數量與敏感度呈反相關關系，所以臺數控制對流量調節的影響并不是很明顯。此外，由于水泵實際工作點通常無法達到效率最高點，就是是流量減少了，但并不會對電耗產生太大的影響。為了有效解決這一問題，對空調系統中的冷凍水泵、冷卻水泵和供暖水泵安置相應的變頻調速器，如此一來，就可以產生非常顯著的節電效果，以每年所節省的電費與系統優化成本相比，能夠在較短時間內就可以收回最開始的優化投資成本，最終實現空調系統優化的經濟性與節能性。

4 結語

綜上所述，要想實現空調制冷系統的全面優化，就必須從各個子系統的優化入手，提高各大子系統的節能性、經濟性和生態性，同時還要加強對外在設備的合理安裝，由內而外地實現空調制冷系統的優化改進，提高空調的性能，以形成空調制冷的核心優勢。

隨著社會經濟的不斷發展，空調制冷的設計研究是保證空調企業發展的關鍵，不僅滿足人們生活所需，同時也要順應時代節能減排的發展思路進行，才能保證整個行業的不斷發展。作為設計人員，要不斷的提升設計內容，敢于創新，與時俱進，才能保證企業的長久發展。

參考文獻：

[1]莫顯狀.關于節能空調制冷系統研究[J].電源技術應用，2012（10）.

[2]劉金平，劉磊，劉雪峰，鄒偉.辦公建筑空調制冷系統節能改造分析[J].建筑科學，2012（02）.

[3]羅超.制冷空調技術發展動態[J].現代商貿工業，2007（03）.