中央空調冷卻水系統節能優化控制研究

摘 要：現階段，中國經濟的發展很快，能源的利用率也越來越高，每年在使用空調的電力消耗上是非常大的。因此，國家倡導企業向節能、減排的方向發展來優化產品，這就要求必須解決中央空調制冷效率的優化和降低能耗的問題。

關鍵詞：中央空調；制冷控制；優化管理措施

近年來，國家把節約能源政策提上日程，空調動力消耗問題已成為人們討論的話題。怎樣在使用中央空調時最大限度的減少能源浪費，是急待解決的問題。本文主要剖析了空調制冷原理、冷卻水泵、冷卻塔的節能及中央空調制冷控制措施的改進。

一、中央空調制冷原理

空調系統是由主要構件機器系統和末端輔助系統構成。主要構件是指外面懸掛的機器，負責冷空氣形成；輔助系統被放置在屋內，也作為空調內外配合的使用裝置，便于空氣的流通。空調可按功能分為四個系統有氣體、水源、制冷和發熱系統。

空調的任務原理如下：首先，在空調打開后，氣體狀態的制冷劑被緊縮機壓縮為高溫高壓的氣態制冷劑，然后被送到制冷設施（外機），成為常溫高壓的液態氟利昂在釋放能量后，其產生的暖風會被外機吹出來。而后經過較細小的管件，進入蒸發器（內機），由于制冷劑從毛細管到達蒸發器后空間突然增大，壓力減小，液態的氟利昂就會受到蒸汽發生變化，變成氣態溫度較低的氟利昂，從而吸收大量的熱分子，蒸發器就會溫度降低，室內機的電扇將空氣從蒸發器中吹過，所以室內機吹出來的就是涼風；空氣中的水蒸汽遇到冷的蒸發器后就會凝結成水滴，順著留用的皮管出來，這就是空調會有水出現的原因。就這樣使氣態的制冷劑返回壓縮機來回運轉，持續不斷制冷。

壓縮機是是空調的主心骨，是控制空調節約能源、有效利用的主要部件。它使用電力能源產生冷空氣，降低室內溫度。也就是說，室內存在的熱空氣利用電力能源傳輸到外面。與此同時，壓縮機的運轉會迸發熱量，以至于電力能源轉化為熱能量。因而，能夠提升壓縮機的能量轉換速度，以便用很少的電力把里面的熱分子釋放到外面。

二、中央空調冷卻水泵、冷卻塔的節能分析

（一）中央空調冷卻水泵的節能分析

外部環境參數的變更導致冷卻水系統承載能量開始運轉。外部環境參數主要包含：入口處的冷水溫度、出口處的冷水溫度、制冷作用和室外濕球溫度。經過扭轉泵的運轉情況，使泵能夠順應負荷的變動。一般來說，扭轉冷卻水泵的運轉形態有兩種。

（1）閥門的調節。閥門在運轉失常時，個別都是封閉的，當封閉小閥門時，部分阻力和升力增大。然而，閥門的變動大小有限。當水量大時，水裝備就會承擔很大的負荷，從而造成使用年限受到影響。

（2）改變泵葉輪直徑。葉輪直徑的變動與泵的流動快慢和軸功率大小的變化是有關聯的。因而，經過改動直徑能夠到達改變環境的目的。因為泵的直徑變動無限，不能滿足各負載率的應用條件，適應能力較差。

（二）中央空調冷卻塔節能分析

（1）出口溫度掌握好。冷卻塔風機和水泵的產生的功能效率相應減少或增加會受到冷卻水邊緣的溫度的升高或者降低的影響，因此出口溫度不能輕易調節，才能保證電力能源不被白白消耗。

（2）循環水工藝改進。循環水工藝得到提升必須需要經過形式多樣的方法來進行改進，如對入口溫度的管理和控制、冷卻塔適用是否正確等，尤其是冷卻塔模式的差異性決定產生能耗差別以及產生的功效是也不一樣的。

三、中央空調節能優化控制措施

（一）采用環保制冷劑

制冷劑雖然在制冷的整個過程中沒有直接的作用，但它在能量傳遞中是不可或缺的，不同的制冷劑會影響機組制冷的速度。制冷劑要求在正常的溫度下為氣體狀態，不易于壓縮成液體，也不會對人和環境造成傷害，而環保制冷劑能很好的達到上訴要求，故而采用環保制冷劑是非常有必要的。

（二）制冷機組創新改造

我們能夠發現，空調的外形不僅需要美觀且更注重實用。空調的布線和管件成交叉狀態，這種結構設置勢必會影響空調的正常運轉，一旦空調呈現系統故障，修理也很不便。因而，有必要調整目前空調的這種不合理結構設置，改善線路布局，這對空調的拆卸和維修是很有輔助作用的。對空調進行外觀整改需要從設計階段開始著手，在設計時應考慮多個有關聯的管道鋪設，簡化外部線路，并針對設計要求對電阻器、電容器、電路板上的電子元件，縮小空間里的內部電路，這樣咱們就可以便利的管制電力，也可以節省一些用電。

（三）壓縮機控制

壓縮機作為空調的主要構件，技術上的要求是非常高的，技術人員經過研究和改良提高壓縮機效能。目前市場上的壓縮機可分為兩類，一類是重復式壓縮機，另一類是回旋式壓縮機。壓縮機通過電力產生的能量要實現變換，就需要改變氣體的體積來完成。因而，壓縮機的構造設計好不好，關系著壓縮機使用效率的提升和進步。

（四）制冷系統的合理維護

空調與別的電器不同，它的安裝和使用是內外結合的，時間久了就會有灰塵覆蓋在上面，在作業時就會帶來氣體互通受阻，因此，必須按時進行清理，尤其是對制冷設備要認真沖洗清洗，以免塵土阻塞冷凝器的空隙，造成電量的大量浪費。一般來說，一年兩次的清潔和檢查修理比較合適。

四、結語

經過對空調制冷原理及冷卻水系統的節能剖析，讓我們認識到在制冷方面提倡節能優化措施是長遠和堅持要做的工作，需要每一位研究空調設備的專家不斷努力，學習國內外技術，能更好地應用到對空調制造的過程中，使節能成效在實踐中不斷的改善和提高。

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作者簡介：金莉雯（1990-），女，漢族，江蘇常熟人，本科，工程師，研究方向：空調與制冷設備。