暖通空调制冷系统的优化与控制技术分析

张晓斌 王志勇

摘要：在我国大部分建筑高层建筑内，暖通空调制冷系统每年运行过程中产生的能耗占到建筑总体的1/3～1/2，其用电花费的资金也非常多。鉴于此，相关部门必须进一步加强对暖通空调制冷系统的优化与控制，使其逐渐向低能耗运行方式转变，为人们提供舒适、洁净的生活以及工作氛围，提高人们的生活质量。在暖通空调的运行过程中，核心元件是暖通空调的制冷系統，该部分也是耗能量最大的部分。本文结合实际工作经验，对相关内容展开论述。

关键词：暖通空调;制冷系统;优化;控制技术;分析

随着经济社会的高速发展，人们的生活水平不断提高，对涉及生活质量的各个方面都提出了更高的要求。同时，在现代建筑的建设过程中，暖通空调己成为不可或缺的重要部分，对人们的生活和工作环境有重要的影响。但是，在暖通空调制冷系统的运行过程中，通常会消耗较高的能源，不符合我国经济社会的可持续发展理念，同时对环境也产生了不良的影响。鉴于此，相关领域的科研人员必须进一步优化暖通空调制冷系统，加强对该系统的有效控制。

一、暖通空调制冷系统的工作原理

暖通空调的实际作业过程中，最主要制冷效果是通过热量的交换来完成。通过制冷剂在冷凝器、压缩机、节流阀、蒸发器四个设备中不停的循环，促使制冷剂自身状态变化的同时完成对热量的吸收和释放。蒸发器负责吸收热量，对大量热量的收集工程中，制冷剂发生变化由原来的液体转变成为低温低压的气体，此部分气体进入到压缩机中，受压缩机作用转变成为高压高温气体，该气体进入冷凝器中，把自身的热量传递给空气和水，并转变回液体。通过如此的循环，热量的交换来实现降温的目的。暖通空调的实际运行中，不光存在制冷剂的循环，还有冷冻水、冷却水、室内空气的循环，制冷剂通过压缩机作用，被压缩成液态后进入蒸发器当中，之后与冷冻水进行热量的交换，再经过冷冻泵，这时冷冻水就来到风机封口的冷却盘管中，通过风机的吹送作用进行降温处理。制冷剂经过蒸发后，通过冷凝器转换成为气体，经由冷却泵，冷却水被送至冷却塔上，通过水塔风机的喷淋冷却，最终经过跟空气之间的热量交换，实现了热量的释放。

二、暖通空调制冷系统的优化与控制技术分析

（一）BP神经网络的应用

BP神经网络在暖通空调的制冷系统中是比较常见的，这种网络系统的优点在于，不仅能够对多层进行反馈，解决神经网络中相关的隐藏问题，还能促进非线性映射问题的解决。首先，BP神经网络能提高信息处理能力，BP神经网络通过对文字、语言、图片等信息的有效识别，将不同的信息类别进行准确的归类，帮助工作人员减轻作业负担，提高信息分类整理的准确性。另外，BP神经网络能够利用网络结构，结合非线性的特点组建函数模型，对函数系统实行精准化控制。函数模型在工业化控制系统中的运用，能有效把控机械运行方式。将其运用到暖通空调的制冷系统中，能够模拟制冷系统中制冷机的吸气压力。基于暖通空调制冷机能耗的非线性，为分析其能耗的状况造成一定的阻力。因此，通过BP神经网络可以模拟制冷系统运行真实的情况，并得到有关的可靠数据，从而提高技术人员参数的精准度。最后，利用BP神经网络可以真实模拟风险性函数的特点，建立符合实际运转要求的网络模型，为暖通空调的制冷系统的优化和控制方案提供参考和依据。

（-）Machb语言的应用

Matlab语言一种程序语言，它能够处理大量的庞杂数据，而且保证数据处理的效率和准确率，是一种数据处理能力的极强程序语言。Matlab语言广泛应用到控制系统、图像处理系统和仿真系统等各个领域。科学技术的发展，不断促进Matlab语言应用系统的提升，各个领域的研究人员也基于自身的工作需要，不断探索研究，制造了Matlab语言工具箱。工具箱方便人们调取实际工作中相关的某一子程序，也就是模块化的应用。如此一来，不仅能够提高使用的便捷性，还有利用简化控制操作流程。Matlab语言和BP神经网络可以同时作用于暖通空调的制冷系统，两者的结合，实现的制冷系统的模块化控制。制冷系统可结合模块特征来完成相关设定，制冷系统的运行和操作也更加便捷，提高了暖通空调的运行效率。

（三）自适应模糊控制系统的应用

自适应模糊算法是基于自适应模糊控制器、自适应学习能力模糊逻辑系统的算法，该算法能够通过对采集的数据及信息的分析，对逻辑关系的参数实施自调整。自适应模糊系统采用了自适应模糊算法的优化控制策略，来实现对暖通空调制冷系统的优化控制。首先它可以实现对制冷系统的整体优化。因为暖通空调制冷的过程，是多个子程序同步循环的过程，是一个有机的整体，单纯的对某一个或者是某一部分的元件实施优化，虽然在一定程度上能够提升运行能力，但空调的运行能耗并未得到有效的控制。自适应模糊控制系统的是以整体的优化为出发点，将制冷系统进行全局优化。其次，自适应模糊系统还能有效的控制制冷系统的消耗功率。通过自适应模糊算法，能找到冷却水系统的最适宜温度，促进空调制冷系统于外在环境的协调性，进而实现制冷系统运用最低的能耗完成传热过程中的平衡。如此一来，有效的控制了制冷系统的消耗功率。最后，自适应模糊控制系统具有强大的调节能力和学习能力。它可实现控制参数的实施在线调节，促进优化控制模块的进步和改善，确保控制调节的有效性。

三、结语

随着社会的进步和经济水平的提高，人们追求舒适的办公环境和居住环境，我国大部分商用和民用建筑中都配置了空调，鉴于目前能源的短缺，提升空调制冷系统的优化控制，降低空调能耗，能够有效的促进社会经济的健康发展。暖通空调制冷系统的年能耗量，占据建筑总能耗量的25%-50%左右，空调作为优化环境的必要基础设计，普遍性强，同时也产生了大量的能源消耗，加剧了能源的供需矛盾。

参考文献：

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