基于空調制冷系統節能設計的分析

賈春亮 劉展

摘 要：在空調運行過程中，制冷系統是其消耗能源最嚴重的部分。作為重要組成部分之一，需及時對制冷系統的配置進行綜合化、體系化的優化調整，從實際情況入手設計相關方案，達到節能減排、提高效能的需要。 因此，本文將基于空調制冷系統節能設計展開詳細分析，希望能夠為相關領域的發展提供一定的理論參考。

關鍵詞：空調制冷系統;節能設計;研究

在現代生活中，空調作為常見家用電器，可有效地對室內溫度、濕度等各方面進行調節，在任何時候都可以使所處的生活或工作環境更加宜居。但在現階段，各項氣候調查數據顯示，空調的使用對于環境的污染情況及能源消耗情況產生了極大的負面影響[1]。基于該現實情況，對于空調制冷系統的優化升級迫在眉睫，節能減排的需要也日益迫切。作為空調運行的核心組成部分，制冷系統運行時對能源的消耗十分巨大，要想全面推進節能減排，就必須從源頭解決耗能過大的問題，從制冷系統的各部分入手，結合部分與整體綜合考慮優化配置，提高節能效率。

1 空調制冷系統運行過程

在我國當前空調使用過程中，大部分的空調使用需求主要集中在制冷功能。這一主要功能的實現依托于制冷系統各個部分的統籌工作。這一系統主要由蒸發器、冷凝器、壓縮機及膨脹閥等部件組成。在外部壓力及溫度等各種因素對制冷劑產生影響時，制冷劑會沸騰降溫，具體降溫幅度由物體冷卻后的物表溫度所決定。在這一進程中，冷卻氣體會在下一環節中進行進一步冷卻凝結，呈冷凝態，以便進入下一步的液化處理步驟。這一進程的動力來源是壓縮器。該組件抽出空氣，使氣體被壓力輸送至冷凝機中[2]。在壓力作用下，氣體會迅速成為液態。這一流程中，產生的熱量將會由冷卻介質進行吸收降溫，經過處理后的氣體將比介質原有溫度更高。在空調系統工作流程中，我們可以觀察發現，制冷系統各部分與機器緊密關聯運行。高壓處理作為冷凝器的關鍵組成部分十分重要，而產生的高壓氣流則需通過后閥門進行降壓處理。在此工作進程中，加強監控系統對于制冷劑使用情況的監控有利于提高監測效率，有利于在節約能源的情況下提升制冷效率。在對制冷劑壓縮的過程中，機器同時輸送氣體使氣體快速冷卻凝結，使氣溫得以降低。

2 節能設計優化思路

2.1交換器的優化設置

空調交換器質量的優劣情況嚴重影響著節能減排效果。在制冷過程中，冷凝壓數值與蒸發壓數值成反比。冷凝壓數值過低會導致能量損耗加大，降低節能效果。在蒸發器與壓縮機連續工作的進程中，需要將壓力損失的限度控制到最低，從而提高工作效率，降低能源消耗，對于該機器系統性升級改進十分必要[3]。在相應進程中，冷凝壓數值升高，將導致蒸發壓數值下降，降低冷卻過程中將損耗能量。在解決制冷系統的各個組成部分耗能問題時，可以對冷凝器，壓縮機等各個部件的綜合配置進行優化升級。其中對于交換器的升級換代是節約能耗，大大降低制冷系統耗能的重要一環。

2.2風機的優化設置

空調中風量的輸出情況應根據使用者的實際需求合理控制，在系統自動匹配過程中，有可能會減小輸出功率，也可能加大風機輸入功率。在這種情況下，對于風機運轉功率進行調控，控制風量輸出使其在最優運轉范圍內進行運行，才能夠減少對能量的不必要消耗。因此，在不同工作時段內，系統對出風的大小、范圍、控制都需進一步優化，設計具體方案時仍需考慮噪音等因素對于輸出風量的影響。

2.3壓縮機優化設置

壓縮機作為空調制冷進程中的重要部分，對其進行節能降耗升級也十分必要。在空調系統統籌組裝過程中，應選用合適型號的壓縮機，在確保使用效果的同時，達到節能的目的[4]。在現如今的空調市場上，變頻空調占比越來越大，對于變頻空調的運轉頻率進行合理清晰的限制，調整控制壓縮機工作狀況，可以使空調工作頻率得到及時變化，降低能量的消耗。

3 節能優化實施方案分析

3.1實施前分析

蒸發機與壓縮機的交替工作使得空氣溫度降低，從而達到制冷的目的。與此同時，是否開啟膨脹閥和冷凝壓力等各種相關因素也影響著空調系統制冷能力。在對空調的配置過程中，應充分重視冷凝器這一包含大量系統盤管的風冷裝置。在工作過程中，盤管傳熱面積越大，制冷效果就會越好，所以應將肋片安裝在盤管外側，并注意在冷凝器翅片附近是否有雜物阻塞堆積，影響冷凝器散熱，減少對能量的無謂消耗。

3.2節能設計的流程與步驟

自動控制系統能使現階段大部分空調實現精準的環境監測調配，這一環節主要通過控制系統中的數字控制器自主控制變頻器，再加以數字運算后感知當前環境，調節工作頻率，以節約能源。變頻器對于風機和水泵的工作狀態具有調節功能，通過數字運算后監測各時段的運行需求、監控水壓差及溫差，變頻器可以調節風機及水泵運行狀態，從而優化空調制冷模式下的輸出頻率及各部分負荷情況[5]。在檢測調整之后，在工作運行過程中，空調系統將隨著環境變化而及時檢測，模糊運算制冷全過程的同時，精確得出各部分參數值，以數據作為調整依據隨時對各部分進行調整控制，在保證制冷效能的情況下，節約能源保護環境。

結語

總而言之，在空調系統的節能減排方面進行升級優化后，經實踐表明，節能型空調設計優化方案可以使制冷系統在單位時間內工作效率提高，使用能耗變少，在工作過程中最大程度上對環境進行了保護，對能源進行了節約。在升級過程中，我們注意到傳統的氟利昂等空調制冷劑對于環境具有極大的破壞性。因此，及時更換制冷劑，改善空調自主控制能力，提升變頻技術，就能夠提高空調系統的工作效率，達到節能高效、綠色發展的目的。

參考文獻：

[1]楊巖.空調制冷系統的節能設計[J].節能，2020，39（08）：31-33.

[2]吳偉.空調制冷系統的節能設計[J].電子測試，2018（04）：102+104.

[3]蘇云玲，蘇云勇.空調制冷系統的節能設計方法探討[J].科技風，2017（16）：122.

[4]施向東.空調制冷系統節能設計研究[J].建材與裝飾，2017（23）：107-108.

[5]馮嵐靖.空調制冷系統的節能設計[J].住宅與房地產，2016（18）：257.

（河南牧業經濟學院，河南 鄭州 450044）