空调制冷系统的节能设计

朱福寿

（美的制冷设备有限公司，广东 佛山 528311）

随着现阶段的空调的制冷系统的小断完善，人们的生活水平的小断提高，越来越多的人选择了节能省电的空调，主要的原因在于现阶段的能源问题日益严峻，而一些制冷剂如R22等，都是对能源有着一定的破坏性的。如何更好的将现阶段的制冷系统进一步的节能优化，怎样最大限度的对现阶段的制冷系统进行完善等，都是现阶段空调研发而临的问题。下面笔者就对于现阶段的问题做一个介绍，希望能对大家有一定的帮助。

1 空调制冷系统的现状

随着节能减排的观念不断深入人心，我国政府针对空调制冷系统的能源浪费问题实施了许多政策，但是目前空调制冷系统的现状仍然不容乐观。目前各个生产部门在空调生产过程中的管理力度尚不足，致使工作效率低下、对环保的观念了解不深入、能源浪费严重。除此之外，我国目前的制冷技术与世界上的先进技术相比还有一定差距，就节能减排的观念来看，在空调制冷技术方面我国缺少创新技术，然而国家目前的创新技术研究主要针对的是房间的降温，这直接影响了空调制冷系统的研究发展。总之，应该加强空调生产的管理力度，重视监督审核环节，在技术方面要积极创新，不断优化制冷系统，以达到节能减排的目标。

2 影响空调制冷系统的因素

2.1 温差

在空调制冷系统中温差越小就越容易实现且能源消耗也相应较低，如果温差较大就会造成更多的热量消耗，也会带来更多能耗。因此对尽量降低温差的控制与调节是节能的重要发展方面。为了保证机房内的热量正常传给制冷剂，应该保持蒸发器内制冷剂的蒸发温度低于空气温度，这样压缩机才能正常工作抽走由制冷剂吸热蒸发成的气体，以免由于蒸发器内的吸热蒸发的气体因无法正常被吸走而汇集，导致内部压力越来越大，蒸发温度也会随之升高，影响正常制冷效果。一般情况下机房空调内的蒸发器都是直接蒸发式的，温差一般会保持在12～14度之间，如果因为一些不良因素的影响温差就会变大，从而导致能耗增多。

2.2 冷凝压力

空调制冷系统中冷凝压力也是节能的一个重要因素，冷凝压力就是冷凝器中的气体由于进行分子运动而与容器壁发生碰撞，容器壁单位面积上受到的压力。冷凝压力的大小与分子运动速度有关，分子运动速度越快压力越大。通常空调制冷系统中都采用风冷式冷凝器，结构是多组盘管，并且在盘管周围还增加肋片，很大程度上增加了空气的传热面积，然而这种设计却有一定的缺点，由于肋片之间的间距很小，时间久了会有一些杂物附着在冷凝器上，导致空气不能大量顺利的通过冷凝器，影响了传热效果，冷凝效果也随之下降，同时也造成了很多能源消耗。除此之外，在对空调系统进行抽真空和加液时如果操作不当，会导致系统中混有一定量的空气与水分，制冷剂的冷凝和和热循环过程会受到相应的影响，从而导致冷凝压力升高，有时会超出正常范围，也会造成电力的损耗。

2.3 膨胀阀开启度的影响

膨胀阀开启度是影响空调节能的重要因素，膨胀阀的开启度应该适当，如果开启度过大会不但会影响空调正常的工作效果，还会造成能源大量损失。通常膨胀阀在保证压缩机回气过热度稳定的基础上，为蒸发器提供适量的冷凝剂，以达到增强制冷的效果。然而随着空调使用时间的增长膨胀阀会因为磨损而发生内部结构的改变，影响其原本的工作质量。工作人员必须定期对膨胀阀进行检查，在检查时应该关闭系统，使系统停止工作，将温度表插入回气口保温层，温度稳定后记录数值，在对出气口测量完毕后开机运行，当系统运行状态稳定后，一般在开机运转15分钟后认为状态稳定，进行高压测量，压力值若与标准值一致则认为系统正常运行。反之，则需要进行调整。

3 空调的节能方法

3.1 利用自动控制技术

通常对空调末端进行控制时会利用设备自动控制技术，通过自动控制系统对空调末端的新风机、回风机、变风量风机、风机盘管等设备的运行状态进行监控和控制，已到达当任何一个个部位出现过多能源消耗时被及时发现，避免过多的电力消耗。该技术的原理是利用数字控制器将获取的数值进行数学运算而实现数字化控制，从而达到节能的设计目的。

3.2 利用变频技术

随着空调节能技术的不断发展，更多的新型科学技术在国内空调制造中得到了广泛、有效的应用。在对空调系统中的水泵和风机进行控制时通常采用变频技术，变频器通过对空调系统中的水压差和温度差进行数值采集，通过自身系统的数值分析，将命令传递给变频器，通过变频器对空调系统的水泵和风机进行数字调节以及控制，从而达到节能的目的。变频技术可以快速的对水泵与风机进行调节，具有高效性。

3.3 动态变流量技术

通常当空调运转负荷发生超出承受范围之内的变化时，系统会对收集到的一些数据进行模糊粗略的估算，及时对冷水机组和冷却风机的状态参数进行控制调节，从而使冷水机组的工作状态和冷却水流量以及冷却风机的风量达到正常标准，确保机组的工作状态与效率都处于最佳状态。通过对冷水机组运行状态中数值的收集与模糊粗略运算，可以将系统分析得到的参数送到冷水机组、冷冻（温）水的控制子系统、冷却水控制子系统、冷却风机控制子系统，从而保证空调系统能够及时从不良状态转变为运行最佳状态，并且始终处于工作效率最高以及最佳状态。

3.4 空调制冷系统的维护

专业的工作人员是保证空调正常运转的必要条件，近年来针对国外进口的自动化极强的中央空调，许多专业的工作人员便忽视了节能技术的学习，其实在这种情况下更加需要空调系统的维护与检验人员不断更新自身的知识结构，紧随社会的发展需求。另一方面，在对空调进行控制时应该根据使用地点的具体温度需求情况，在满足对空调需求的前提下尽量少开机组，并且减少使用时间。在夏季这个对空调依赖性很大的季节，应该密切注意机组运行状态，避免因气温明显升高而使热负荷过大，应该提前增加机组。为了不影响冷凝器、蒸发器的正常工作，应该及时清理周围的杂物，使热交换正常进行，以免由于增加主机热量而引起电量的损耗。除此之外，还应该注意设备及管道的保温工作，这方面对节能是很重要的。总之，在空调制冷系统的维护工作方面，实现其在低负荷状态下高效节能运行是主要研究方向。这对于空调制冷系统的节能具有重要意义。

4 结语

随着经济发展的不断加快，节能观念不断深入人心，我国虽然资源丰富，但是在经济发展的关键时期对于资源的需求量越来越大，必须进行节能减排以符合社会的真正需求。在空调制冷系统设计时要以节能为基础，现阶段我国的空调制冷技术处于发展阶段，在许多方面都需要优化改进。生产高效率的压缩机电机、降低风机和电机的损耗，通过一些手段使空调处于最佳的工作状态，以达到节能的目的。争取为创建能源友好型、资源节约型社会贡献自己的一份力。

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