空调制冷技术在机械工程中的应用实践

郑杰

摘 要：空调系统的冷源为制冷系统，而热源为旁通发动机引气或电加热，用于低温环境下采暖和制冷工况下热补偿以控制送风温度。根据制冷系统的热力学原理，有空气压缩制冷和蒸气压缩制冷及组合制冷循环等。本文对空调制冷技术在机械工程中的应用实践进行分析，以供参考。

关键词：空调制冷技术;机械工程;应用实践

引言

空调制冷技术应用在机械工程中需要确保高效、稳定，不仅保证工作人员操作环境的舒适化，增进工作效率，同时也需使机械在低温或者恒温状态下保持正常的工作运行。空调制冷技术随各项新技术新材料的研发而不断革新发展，在机械工程中发挥出良好的应用效果，对机械工程顺利进行提供了必要保障。

1空调制冷最低能源绩效标准

制冷量的测量是在两个可控温度的房间（可测量热输入、输出）中进行的，一个房间用于室内机测量，另一个房间用于室外机测量。每个房间都配备有供冷供热设备，例如冷却盘管、加热器、加湿器、风扇和空气混合器，以确保房间环境满足空调稳定运行所需的条件。空调的性能取决于多种参数，例如室外空气温度、室内空气温度、部分负荷率（PLR）及其组合。因此，可以采用多种参数组合的方式来测试空调性能。为了使测试结果与空调制造商的性能声明具有可比性，本文将重点放在了检验（压缩机转速未固定的）部分负荷（非满负荷）的运行条件。因此，测试是基于EN14825标准规定的四个相同操作条件下进行的，其中包括：室内空气温度、室外空气温度、部分负荷比率等。测试包括一项满负荷冷却能力测试（PLR=蒸发器冷却能力的100%）和三项部分负荷能力测试（PLR=74%，47%，21%）。为确保恒定的相对湿度，所有测量用的湿球温度均设置为19℃。

2空调的制冷特点

空调具有独立性、便捷性和使用周期长的特点。夏季可以用来制冷，冬季可以制热，并且使用新风直接输送，无需更换，实现了一个设备多用的目的，与传统的空调相比较，既节能又舒适。在使用感受上，能够基本适合人体的使用要求，根据户型和人体内部的生理结构进行调节。在制冷方面，中央空调的主要材料与传统空调的区别较小，这也是当前空调制冷系统存在问题的根源。随着现阶段的经济发展，对其提出了新的要求。要适应经济本身的发展状况，并给予一定的创新，方能实现人们在新模式下对家电的需求。

3改善制冷系统的有效措施

3.1优化空调制冷的耗电量

空调的耗电量较大，它本身运转的各种零件都是要借助电力进行工作的，因而，在空调制冷时对电量的需求是较大的，这一表现在用户的使用感受上较为强烈。许多安装空调的新用户，多考虑的是其使用功能，但对于电荷是否能够承载其电量考虑的较少。必须针对这一现象，调整用户的使用状况。中央空调立足于空调的独立控制系统，本身的电量损耗相对较低，而连贯性的空调制冷模式则耗电量较大，所以，针对空调耗电量的问题可以在系统结构上进行优化。应指导用户选取耗电量较低的制冷系统，不仅可降低电量的消耗，同时也改变用户的使用感受和操作模式，这一理念适合当前经济发展的基本思路，能够降低用户的生活开销和减少全社会的耗电量。

3.2提升空调制冷效率

空调的耗电量较大，其中一个重要的原因是其空调制冷的效率较低，用户只能以自身的温度感知进行调节，由此造成了较大的电量消耗。还有许多用户缺乏生活常识，开空调时打开门窗，使许多冷气流失，这也是空调持续耗电的原因之一。另一方面，随着人们生活水平的不断提高，空调的使用成本在短时期内是较低的，所以，多数用户在长时间内用空调进行降温。用户使用空调的环保理念较低，在采用人工调节温度时，有着时间和空间上的差异，从而造成空调耗电高、制冷效率低的现象。

4空调制冷技术在机械工程中的主要应用内容

冷暖一体化系统将以往单一的制冷或者制热功能结合起来，而且还能除霜、通风及过滤，真正实现对温度的可控化。在机械工程应用到冷暖一体化系统时，相关技术已经相对成熟，结合施工环境可以对温差进行合理调整，以控制机械工程驾驶室内的温度，确保工作人员操作环境的合理化。当下大部分机械工程的制冷系统还是以冷暖一体化系统为主，但是这种系统在操作中比较复杂，尤其是机械工程内容较多，范围较广的情况下，需要很多人员参与，占据大量的操作时间，随着自动温控系统的发展与应用，该系统正在逐渐被淘汰。

5汽车制冷系统的工作原理

汽车空调制冷的工作原理与家用空调制冷原理也是差不多的，首先也是通过压缩机将制冷剂提温，使其液化成液体，然后将其传入冷凝器，在冷凝器里制冷剂继续液化，然后通过干燥罐将冷凝剂中的杂质和多余的水分带走，然后通过膨胀阀将冷凝剂转化为雾状（该过程仍旧为液化过程）进入蒸发器，在蒸发器里，液化的冷凝剂会迅速降压，然后将其转化为气体（该过程中为汽化），然后气体通过管路和风扇进入汽车内，从而给司机和乘客达到一个降温的作用。

6空调制冷技术在机械工程中的应用实践

6.1在汽车使用方面

在汽车的使用方面应该注重对汽车的保养，以免对空调造成不必要的损坏。夏季气温一般比较炎热，温度较高，一般汽车的停放要尽量避开阳光直射位置，更不要将汽车放于阳光下暴晒，以免对汽车的空调系统造成损坏。如果汽车在阳光下照射时间较长，进入车内后，不应该立刻将空调打开，首先应该将汽车的所有窗户打开，让热气输送出车外后，然后将车窗关闭后，再打开空调。当汽车长时间行驶上坡路时，也应该将空调关闭;空调工作过程中，应该减少鼓风机的档数，如果空调在工作状态下，初中一些异常的反应或者是发出一些异常的声音，应该将其迅速关闭，然后进行维修，以免导致汽车的空调造成严重的损坏。

6.2飞机空调制冷技术

空气压缩制冷循环属于开式逆布雷顿循环，J.Herschel等在1834年首先应用于飞机环控系统，包括主/次换热器、再热器、冷凝器、水分离器、空气循环机、冲压空气风道等部件。根据空气循环机的组成和制冷系统结构不同，主要经历了涡轮通风式（基本循环）、二轮升压式、三轮升压式和四轮升压式等制冷循环，系统结构和动态特性越来越复杂而性能不断提高。环境空气被压缩成高温高压状态，再经换热器将热量散发至冲压空气中而被冷却，最终在制冷膨胀机中绝热膨胀至低温常压状态，除湿后送入机舱。缺点是制冷效率较低，尤其在海平面时制冷量很小，因为飞机发动机引气压力较低及飞行速度低而造成用于冷却的冲压空气流量较低。

结束语

空调制冷技术在机械工程中发挥着重要的价值，对于促进操作环境改善，增进施工效率都有积极的促进作用，在具体实践应用中，虽然节能减排新技术的结合增进制冷系统的稳定性，但在制冷效果上还有进一步提升的空间。所以应当加强对制冷相关技术的发展和研究，将信息技术、环保能源等结合起来，构建更加智能化、高效化的现代制冷系统，以增进机械工程操作环境的更全面性控制，以技术取得经济效益的不断提升。

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