智能制冷控制系統的節能優化設計

倪正才

摘 要：近幾年，節能減排與智能成為制冷行業創新發展的關鍵詞。著力壓縮暖通能耗，使用可再生能源，從技術層面占得先機，是制冷企業發展的關鍵所在。順節能減排之勢而動，構建突破品牌障礙的開放式平臺，將加快傳統制冷向智能時代轉型，充分利用新能源，從源頭上杜絕污染的同時減少排放，善用廢能，輔之智能化設計，這才是真正意義上的制冷行業雙能元年。隨著國家逐步出臺相關優惠政策及扶持政策，制冷行業將迎來前所未有的發展契機。

關鍵詞：智能；制冷；控制系統；節能；設計

1 變頻技術的設計應用

現在，變頻技術在空調壓縮機內的使用是重要的節能方法之一。傳統空調主要是以停止壓縮機工作來實現對室內溫度的調節，這就需要額外的能量來支持壓縮機由靜止到轉動所需要的動能，而且頻繁開關壓縮機會造成壓縮機內部件的磨損。與傳統空調進行比較，變頻技術在壓縮機內的使用使得壓縮機的轉速可以由變頻器來進行調節，可以根據室內溫度隨時對制冷劑的流量進行調節，改變制冷劑或制熱劑的供給。

1.1全數字直流變頻

該變頻技術主要是把交流電首先轉換為直流電，然后根據室內的溫度進行變頻調節，全數字直流變頻主要采用脈沖幅度調制和脈沖寬度調制數字符合變頻的控制。

1.2超寬變頻

主要是利用微電腦控制技術，對環境溫度快速的進行測量然后做出判斷，實現恒定溫度的維持，達到節能的效果。

1.3模糊控制技術

該技術是在模糊控制技術的基礎上，對室內人群活動的情況及室內溫度的變化進行感知，以此作為辨別變頻的控制要素，從而實現節能效果。

該技術現在子啊空調系統中應用最為廣泛，是先進的和有效的節能技術，必然會得到推廣和使用。然而，對變頻壓縮機的制造與設計都有著較高的要求，既要滿足潤滑油供給和低轉速時的震動問題，又要解決在高轉速時的磨損、摩擦和軸承負荷問題。

2 太陽能制冷空調的設計

隨著清潔能源的開發與使用，對太陽能的開發研究成為現階段研究的重要。太陽能具有取之不盡、用之不竭的特點，其優點在于清潔按去哪、不需要開采和運輸，因此成為了近些年來研究的重點。在空調行業中，太陽能既可以用來供暖，也可以用來制冷。在制冷方面，主要是將太陽能進行光熱轉化，用熱能來驅動制冷，或者是進行光電轉化，以電能來制冷，二者相比之下，后者的制冷效率相對較低，因此主要研究方向為將太陽能轉化為熱能，然后以熱驅動制冷。太陽能集熱器主要分為兩種，真空管集熱器和平板集熱器，現階段主要研究的太陽能制冷技術包括一下幾個方面：

2.1太陽能吸附式制冷

與傳統的太陽能吸收式制冷相對應，太陽能也可以進行吸附式制冷。該制冷系統比較適用于家庭小環境下的制冷系統，熱源驅動只需要65℃以上即可，每天運行的時間較長，且沒有污染，從而達到節約能源的效果。

2.2太陽能吸收式制冷

該技術屬于傳統的一熱制冷技術，但是在此基礎上對制冷材料進行了發展，使得該技術更加的成熟。現在，單級溴化鋰吸收式系統要求90℃以上的熱源溫度，因此要求太陽能集熱裝置要好，如果采用兩級系統，那么需要的熱源溫度即可降低，但是效率同樣也會降低。因此該系統只能在太陽能資源豐富的地區使用，才能對節能產生重要的作用。

此外，可以利用太陽能驅動吸附硅膠轉輪，這樣就可以實現轉輪除濕空調。該系統還可以與傳統的空調進行結合，組成除濕空調系統，滿足降溫和除濕的作用，在濕度大、通風差的室內較為實用，其節能效率可以達到百分之三十。如果能對其工作中實現小型化、緊湊化、高效化和持續化，那么該系統在制冷方面的應用前景較為廣闊，因此這也是目前研究的主要方向。

3 蓄能技術的設計應用

以往的蓄冷技術主要分為冰蓄冷和水蓄冷兩種，水作為最簡單的蓄冷材料，在研究中是時間最長的，水蓄冷技術的優勢在于簡單、安全，但是其蓄冷的密度低，傳輸過程中消耗的能耗較大。而冰蓄冷也是最為常用的蓄冷方式，利用冰的消融來達到冷量的釋放，比水蓄冷的密度大數倍，同時蓄冷槽體積小，供冷穩定且持續性好，但是冰蓄冷在制冷的時候蒸發溫度低，制冷機組的能耗增大、性能下降，制冰設備復雜，其維護的費用也較高。因此需要研究其他材料下的蓄冷技術，本文主要對以下幾種技術進行介紹：

3.1冰漿蓄冷

該技術首先需要利用制冰法制取一定濃度的冰水混合物，濃度的控制范圍為保證其流動能力，這種冰漿可以作為蓄冷的材料，進行冷涼輸送，這種介質的冷涼輸送可以達到冷凍并的五倍左右，所以在相同冷涼輸送的時候，需要消耗的泵功率降低，其不足之處在于制作過程復雜，需要一定的機械功消耗。

3.2共晶鹽蓄冷

該技術最早由日本某公司研究室研制出，主要適合于空調系統的蓄冷，去主要原材料選用十水硫酸鈉作為主要成分，然后添加一定比例的添加劑后，溫度相變8—10℃，所以在常用的空調制冷機組中非常實用，該蓄冷技術的蓄冷密度約為水蓄冷的三到四倍，其不足之處在于材質容易老化，蓄冷能力就會下降。

3.3水合物漿體材料

部分銨鹽溶液在一般壓力下酒可以生成與冰漿類似的漿體，而其生成的裝置又比冰漿生成的裝置簡單。在四丁基溴化銨水合物漿體作為空調用蓄冷和冷量輸送介質中普遍采用，其相變溫度可以達到0～12℃，蓄冷密度約為冷凍水的2-4倍，易于調節，應用前景較為廣闊。

3.4水/油蓄冷材料

在該類蓄冷系統中，水是作為傳熱的流體，油作為相變的蓄冷介質，利用水與油的密度差將其分開，進行流體調配，達到蓄冷的效果。空調系統中一般采用的油材料為十四烷，其融點為5.8℃。

4 結語

根據國家建設節約型社會的要求，建筑用能作為我國能源消費的主體（約占全國總能耗35%），在建筑能耗占整個能源消耗的比例不斷增加的現狀下，尤其是當前世界“能源危機”日益緊迫的關頭，減少建筑能耗是中國可持續發展必須研究解決的重大問題。制冷節能更是建筑節能的重點問題。

參考文獻

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