智能制冷控制系统的节能优化设计

倪正才

摘 要：近几年，节能减排与智能成为制冷行业创新发展的关键词。着力压缩暖通能耗，使用可再生能源，从技术层面占得先机，是制冷企业发展的关键所在。顺节能减排之势而动，构建突破品牌障碍的开放式平台，将加快传统制冷向智能时代转型，充分利用新能源，从源头上杜绝污染的同时减少排放，善用废能，辅之智能化设计，这才是真正意义上的制冷行业双能元年。随着国家逐步出台相关优惠政策及扶持政策，制冷行业将迎来前所未有的发展契机。

关键词：智能；制冷；控制系统；节能；设计

1 变频技术的设计应用

现在，变频技术在空调压缩机内的使用是重要的节能方法之一。传统空调主要是以停止压缩机工作来实现对室内温度的调节，这就需要额外的能量来支持压缩机由静止到转动所需要的动能，而且频繁开关压缩机会造成压缩机内部件的磨损。与传统空调进行比较，变频技术在压缩机内的使用使得压缩机的转速可以由变频器来进行调节，可以根据室内温度随时对制冷剂的流量进行调节，改变制冷剂或制热剂的供给。

1.1全数字直流变频

该变频技术主要是把交流电首先转换为直流电，然后根据室内的温度进行变频调节，全数字直流变频主要采用脉冲幅度调制和脉冲宽度调制数字符合变频的控制。

1.2超宽变频

主要是利用微电脑控制技术，对环境温度快速的进行测量然后做出判断，实现恒定温度的维持，达到节能的效果。

1.3模糊控制技术

该技术是在模糊控制技术的基础上，对室内人群活动的情况及室内温度的变化进行感知，以此作为辨别变频的控制要素，从而实现节能效果。

该技术现在子啊空调系统中应用最为广泛，是先进的和有效的节能技术，必然会得到推广和使用。然而，对变频压缩机的制造与设计都有着较高的要求，既要满足润滑油供给和低转速时的震动问题，又要解决在高转速时的磨损、摩擦和轴承负荷问题。

2 太阳能制冷空调的设计

随着清洁能源的开发与使用，对太阳能的开发研究成为现阶段研究的重要。太阳能具有取之不尽、用之不竭的特点，其优点在于清洁按去哪、不需要开采和运输，因此成为了近些年来研究的重点。在空调行业中，太阳能既可以用来供暖，也可以用来制冷。在制冷方面，主要是将太阳能进行光热转化，用热能来驱动制冷，或者是进行光电转化，以电能来制冷，二者相比之下，后者的制冷效率相对较低，因此主要研究方向为将太阳能转化为热能，然后以热驱动制冷。太阳能集热器主要分为两种，真空管集热器和平板集热器，现阶段主要研究的太阳能制冷技术包括一下几个方面：

2.1太阳能吸附式制冷

与传统的太阳能吸收式制冷相对应，太阳能也可以进行吸附式制冷。该制冷系统比较适用于家庭小环境下的制冷系统，热源驱动只需要65℃以上即可，每天运行的时间较长，且没有污染，从而达到节约能源的效果。

2.2太阳能吸收式制冷

该技术属于传统的一热制冷技术，但是在此基础上对制冷材料进行了发展，使得该技术更加的成熟。现在，单级溴化锂吸收式系统要求90℃以上的热源温度，因此要求太阳能集热装置要好，如果采用两级系统，那么需要的热源温度即可降低，但是效率同样也会降低。因此该系统只能在太阳能资源丰富的地区使用，才能对节能产生重要的作用。

此外，可以利用太阳能驱动吸附硅胶转轮，这样就可以实现转轮除湿空调。该系统还可以与传统的空调进行结合，组成除湿空调系统，满足降温和除湿的作用，在湿度大、通风差的室内较为实用，其节能效率可以达到百分之三十。如果能对其工作中实现小型化、紧凑化、高效化和持续化，那么该系统在制冷方面的应用前景较为广阔，因此这也是目前研究的主要方向。

3 蓄能技术的设计应用

以往的蓄冷技术主要分为冰蓄冷和水蓄冷两种，水作为最简单的蓄冷材料，在研究中是时间最长的，水蓄冷技术的优势在于简单、安全，但是其蓄冷的密度低，传输过程中消耗的能耗较大。而冰蓄冷也是最为常用的蓄冷方式，利用冰的消融来达到冷量的释放，比水蓄冷的密度大数倍，同时蓄冷槽体积小，供冷稳定且持续性好，但是冰蓄冷在制冷的时候蒸发温度低，制冷机组的能耗增大、性能下降，制冰设备复杂，其维护的费用也较高。因此需要研究其他材料下的蓄冷技术，本文主要对以下几种技术进行介绍：

3.1冰浆蓄冷

该技术首先需要利用制冰法制取一定浓度的冰水混合物，浓度的控制范围为保证其流动能力，这种冰浆可以作为蓄冷的材料，进行冷凉输送，这种介质的冷凉输送可以达到冷冻并的五倍左右，所以在相同冷凉输送的时候，需要消耗的泵功率降低，其不足之处在于制作过程复杂，需要一定的机械功消耗。

3.2共晶盐蓄冷

该技术最早由日本某公司研究室研制出，主要适合于空调系统的蓄冷，去主要原材料选用十水硫酸钠作为主要成分，然后添加一定比例的添加剂后，温度相变8—10℃，所以在常用的空调制冷机组中非常实用，该蓄冷技术的蓄冷密度约为水蓄冷的三到四倍，其不足之处在于材质容易老化，蓄冷能力就会下降。

3.3水合物浆体材料

部分铵盐溶液在一般压力下酒可以生成与冰浆类似的浆体，而其生成的装置又比冰浆生成的装置简单。在四丁基溴化铵水合物浆体作为空调用蓄冷和冷量输送介质中普遍采用，其相变温度可以达到0～12℃，蓄冷密度约为冷冻水的2-4倍，易于調节，应用前景较为广阔。

3.4水/油蓄冷材料

在该类蓄冷系统中，水是作为传热的流体，油作为相变的蓄冷介质，利用水与油的密度差将其分开，进行流体调配，达到蓄冷的效果。空调系统中一般采用的油材料为十四烷，其融点为5.8℃。

4 结语

根据国家建设节约型社会的要求，建筑用能作为我国能源消费的主体（约占全国总能耗35%），在建筑能耗占整个能源消耗的比例不断增加的现状下，尤其是当前世界“能源危机”日益紧迫的关头，减少建筑能耗是中国可持续发展必须研究解决的重大问题。制冷节能更是建筑节能的重点问题。

参考文献

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