新形勢下如何做好空調制冷系統節能設計

梁郁龍

摘 要：隨著空調使用越來越廣泛，空調耗能問題也逐漸引起了社會上下相關人士的關注和重視。本文結合筆者多年的工作經驗，從制冷空調系統的組成與設計、運行管理角度出發，探討了通過對空調系統設計進行優化，通過優化設計，提高空調器的能效比，降低制造成本，達到高效節能的目的。

關鍵詞：制冷空調；節能技術；優化設計；系統管理

空調制冷系統特別是中央空調系統是一個龐大而復雜的系統，系統設計選型的優劣直接影響到系統的使用性能。如今空調已成為現代居家與工作環境重要物品之一， 空調可以滿足人們對于溫度的不同需求，隨心所欲地改變著生活、工作環境的溫度，帶給人們不錯的舒適感受，受到了人們的追捧與喜愛。由于空調使用具有季節性，使用時間比較集中，這就會加重了峰谷電量差距的矛盾，使得電力系統負荷率下降，造成電力設施的資源浪費。

一、空調制冷系統存在的主要問題

1.1冷凍水及冷卻水系統方面

空調用冷凍機組一般是在標準工況所規定的冷凍水回水溫度 12℃，供水溫度7℃，溫差為 5℃，蒸發器上冷凍水供回水壓力降調定為 49kPa（0.5kg/cm）的條件下運行的。冷卻水系統規定進、出水溫差也為5℃，在標準工況下，冷凝器進出水壓力降調定為 68.6kPa（0.7kg/cm）的條件下運行。對同臺冷凍機組來說，其運行條件不變，外界負荷一定的情況下，冷凍機組的制冷量是一定的。此時，通過蒸發器的冷水流量與供、回水溫差成反比，即冷水流量越大，溫差越小，反之亦然。而通過冷凝器的水流量也與進、出水溫差成反比。在實際工作中，一些工作人員開機前未將不需要開啟的機組上的蒸發器、冷凝器的進出水閥關閉，造成一部分冷凍水（或冷卻水）從不開機組的蒸發器（或冷凝器）中流走，影響工作狀態下機組的制冷效果。

1.2 冷卻塔系統方面

冷卻塔雖然是空調制冷系統中的附屬設備，但它卻擔負著散發整個系統所吸收的總熱量的重要任務，直接關系到整個空調系統的制冷效果和節能。冷凍機組的冷凍泵、冷卻泵、冷卻塔及其風機，都是根據設計來匹配的，本來一對一均能正常運行。但在機組剛開機時，主機負荷大，冷凝壓力高，為了盡快降低主機負荷，臨時增開一臺冷卻塔風機，待機組負荷降低后再關，確是一項行之有效的辦法。

1.3空調壓縮機性能方面

壓縮機是空調的心臟，壓縮機的性能對整機起著決定性作用。首先家用空調器一般采用旋轉式壓縮機，壓縮機的額定制冷量應比整機的額定制冷量高 200-300W 為宜。因為壓縮機的額定制冷量選的太大，相應的功耗也會增大，整機能效比將降低；如果壓縮機的額定制冷量選得太小，由于制冷系統存在一定的冷量損失，將導致整機冷量減小，達不到設計要求。其次，壓縮機的能效比也是至關重要的參數。能效比高的壓縮機與能效比低的壓縮機相比，在制冷量相等的情況下，前者的功耗比后者要小，有利于整機能效比的提高，但能效比高的壓縮機價格一般也高，選形式要兼顧性能與成本考慮。

1.1環保材料使用方面

近年來我國城市經濟在快速發展的同時，也給環境帶來了很多的污染問題，現在某些空調設備依然在使用氟利昂作為制冷劑，氟利昂會對臭氧層造成破壞，加劇全球變暖。現在工業環保材料的使用已經到了社會的重視，相關機構也會出臺相應的產品質檢制度和法律法規，作為空調制造商也要重新審視這一問題，綠色產品才是匠心良品，更具市場競爭力和人們的喜愛。

二、進一步加強空調設計與性能優化的幾點建議

2.1室內機貫流風道系統結構優化

室內機風道系統結構的組成：底座風道、貫流風扇、貫流電機、軸承等。就是把室內機的風道加大 5mm，軸流風扇直徑加大 2mm，這樣循環風量變大使空調系統的能力與能效提高。不用增加成本，只要改模，加大 5mm；使空間加大，這樣空調里面的風扇結構尺寸就可以加大，同時，也要對室內機軸流風扇結構進行優化。

2.2 空調壓縮機性能優化

空調內部最為重要的組件便是壓縮機，其相當于計算機的“CPU”，壓縮機的工作性能將會直接決定空調整體的工作性能。當前，空調中較為常用的壓縮機普遍都是旋轉式的壓縮機，這一種壓縮機的額定制冷量和整體的額定制冷量并不相同對此，在設計空調結構的過程中，應當尤為注意這一問題，綜合性分析壓縮機的性能以及空調的性能，絕對不能單一的追求某一層面的產品性能，應當以節能為主，制冷效率和制冷范圍為輔。

2.3空調換熱器結構優化

在進行空調系統選配工作過程中，需要兼顧空調系統的能效比以及生產成本，應當按照合理的理論性分析并進行多次能效比實驗，明確最高性能、低成本的壓縮機及換熱器配置，從而設計出最佳空調結構，提升空調的綜合性能。換熱器在空調當中的應用非常重要，其主要是將空調工作過程中產生的熱量進行排放，有可能是排放到室內也有可能排放到室外為了優化空調換熱器結構，首先需要了解換熱器的工作原理，并借助空調的整體結構進行優化設計經過筆者多年經驗，降低能源消耗，提升工作效率。

2.4空調送風方式優化

地板式送風是當前建筑設計中較為常見的，經過相應設備的處理之后，將空氣調節到一定的溫度，然后通過地板下面的靜壓箱，將冷空氣通過散流器送入室內，并和室內的空氣進行結合，從而調節室內的溫度；工位送風送風方式的優化在于能夠讓室內的每一個有人的位置都享受到空調的服務，調節溫度的效果十分快捷、顯著。但是，這種送風方式明顯的缺陷就是送風量過大，能源容易浪費對此，在設計工位送風的過程中，可以采取設計送風口開關的方式來關閉一些不必要的送風口，從而提升空調系統整體的能耗。置換通風大多數都是應用在高層建筑中，其在上方設計通風口能夠有效地形成一個室內循環針對這一送風方式的缺陷，在結構設計時，必須要使用凈風設備，保障空調送出的風是高質量的。通過氣流從在側墻下面的散流器排放到室內，借助浮力作用，從下而上的經過生活區，進而對室內環境進行優化，產生自上而下的溫度差異，下面的空氣相對新鮮，空氣中的雜物含量較低，上面的空氣雜物含量較高并且新鮮程度較弱。

三、結束語

在全球經濟一體化的推動下，節能減排已成為我國近代經濟可持續發展的一大課題，隨著空調使用越來越廣泛，空調耗能問題也逐漸引起了社會上下相關人士的關注和重視。現代空調系統減耗優化，必須結合最新科技從空調的設計生產中開始滲透，發揚匠人精神把每一個細節做精做好，才能夠真正有效的解決這一問題。

參考文獻：

[1]朱會安.暖通空調設備安裝施工常見問題及對策[J].建材與裝飾，2015（20）

[2]賈宇飛.國內外空調系統的發展探析.艦船電子工程.2016，（11）

[3]空調全鋁新型換熱器結構優化與性能研究[J]. 王瑞 北京理工大學學報. 2016（07）

[4] 黎洪.制冷空調工程節能技術的發展前景[J].能源與環境，2015（01）