浅析空调制冷设计

兰少娟

摘 要：目前，空调制冷设计已经成为提高空调质量的关键手段，本文在简要概述空调制冷系统优化内容与设计任务基础上，重点探讨了空调节能优化的设计与实现。

关键词：空调制冷设计；总体设计；节能设计

0 引言

随着市场经济体制的日益完善， 以及人们生活水平的不断提高，人们对居住环境的要求也越来越高，而空调制冷技术无疑是重要的一点要求。当前，我国空调制冷技术在提高居住环境、改善居住质量等方面扮演着关键角色。而且随着空调制冷技术的成熟，它逐渐被应用到各个领域，包括加工食品、食品储存、种子低温处理 、现代医学、生物技术等，对推动社会进步起到了重要作用。可以说，空调制冷技术的研发与应用，具有非常重要的现实价值和意义。

1 空调制冷系统优化设计

1.1 空调制冷系统优化的内容

产品设计中存在的参数问题和结构问题，可以通过多种方法予以有效解决，但是在产品生产中存在的问题，最好的解决方案却只有一个，那就是方案优化，通常体现在提高空调功效、最大程度消除噪音、降低能耗、外形美化、降低生产成本等方面，这些都是空调制冷系统优化的主要内容，从中我们能够清晰地看到，对空调制冷系统的优化设计关键在于实现空调的高效运行、低度能耗，实现经济性与生态性的统一，进而推动空调制造企业的可持续发展。

1.2 优化设计的主要任务

系统优化的主要目的就是提高空调性能、完善设计参数，实现空调运行高效性、经济性和安全性，形成空调的市场核心竞争优势。在对空调系统进行优化的过程中，最为重要的是根据空调型号，对所有技术参数加以确定，提高技术规范性，明确技术指标。比如空调压缩机的型号、冷凝器型号、蒸发器型号等，比如制冷剂流动方向、空调叶片尺寸、叶片间距等参数设计，比如电机转速指标、功率指标、风量大小指标等，这些都是具体的优化任务。之所以对空调制冷系统进行优化，主要是为了减少资源浪费、提高资源利用率，实现空调制冷的绿色环保性。

2 对空调进行节能优化设计的依据和方案

2.1 冷水机组的优化设计方案

在经过全面的经济对比分析后，优先选择能量调节智能化水平高的机组。冷水机组台数最好要控制在四台以内，要确保单机制冷量的合理性。通常来讲，冷水机组大部分都处于高负荷状态中，主要通过对冷水机组的调控来实现冷水机组负荷分布的有效调整，以确保其高效运行，在运行中降低能耗，避免浪费，并最大程度地降低运行成本。

2.2 冷冻水和冷却水系统的优化设计方案

在众多子系统中，冷却水泵的变频是最为关键的，它不仅可以对冷水机组运行效率和水温变化产生重要影响，而且会对冷却塔的运行效率产生直接影响。单独使用变频器时，会由于未对其加以整体控制而降低冷水泵的节能效果，就算是具有节能功能也无法充分发挥应用功效，甚至还会加大能耗。此外，冷却水的变频还会对出水水温产生重要影响，若只是单独使用变频器，就会降低冷水机组的运行效率。温差信息的反馈是实现变频控制的基础，若是温差变化太小，或者太大，都会降低空调系统对负荷的敏感度，最终带来空调运行不稳定的问题。若是将压力作为反馈信号，由于压力变化过于频繁，将会加大变频器的工作量，最终带来空调系统的振荡过大问题。如果空调变频选择不合理，必然会加大空调工作量和运行能耗，并影响冷却水泵变频的节能功能。

对冷却水和冷冻水系统进行的优化设计：冷冻水系统进行失衡管道的改造；在冷冻水和冷却水总管上分别安装温度传感器和变频器；冷水机组中的冷冻（却）水总管上安装压差计、流量传感器；将冷却水和冷冻水的水阀进行控制，让其跟着冷水机组的加卸进行运动。

3 空调水系统

3.1 空调水系统分区

为了确保各子系统承载能力的合理性，需要对建筑空调水系统进行竖向分区，以进一步完善空调的水循环系统。高层在中间设备层分别设置蒸汽-热水交换器水热交换器各两台，确保底层冷冻机不会受到静水压力的影响，以及高层换热器不会受到冷水压力的影响，如此一来便全面降低了工作压力，这样就无需选择承载能力较强的设备，实现了安装成本的经济性。

3.2 变频调速器的应用

在空调冷温水系统中，在负荷一面和冷源一面分别安置水泵。前者称之为一次泵，后者称之为二次泵，其中的一次、二次主要是指一次环路和二次环路。当负荷产生变化时，通过改变二次水泵台数或转数，实现对负荷面二次泵水量的有效调节，进而降低二次泵对空调冷温水的输配电耗。但是在冷源面的二次环路系统中，压力信号对实际的流量变化敏感度不高，而且关联水泵数量与敏感度呈反相关关系，所以台数控制对流量调节的影响并不是很明显。此外，由于水泵实际工作点通常无法达到效率最高点，就是是流量减少了，但并不会对电耗产生太大的影响。为了有效解决这一问题，对空调系统中的冷冻水泵、冷却水泵和供暖水泵安置相应的变频调速器，如此一来，就可以产生非常显著的节电效果，以每年所节省的电费与系统优化成本相比，能够在较短时间内就可以收回最开始的优化投资成本，最终实现空调系统优化的经济性与节能性。

4 结语

综上所述，要想实现空调制冷系统的全面優化，就必须从各个子系统的优化入手，提高各大子系统的节能性、经济性和生态性，同时还要加强对外在设备的合理安装，由内而外地实现空调制冷系统的优化改进，提高空调的性能，以形成空调制冷的核心优势。

随着社会经济的不断发展，空调制冷的设计研究是保证空调企业发展的关键，不仅满足人们生活所需，同时也要顺应时代节能减排的发展思路进行，才能保证整个行业的不断发展。作为设计人员，要不断的提升设计内容，敢于创新，与时俱进，才能保证企业的长久发展。

参考文献：

[1]莫显状.关于节能空调制冷系统研究[J].电源技术应用，2012（10）.

[2]刘金平，刘磊，刘雪峰，邹伟.办公建筑空调制冷系统节能改造分析[J].建筑科学，2012（02）.

[3]罗超.制冷空调技术发展动态[J].现代商贸工业，2007（03）.