关于空调制冷系统的节能优化

李永佶

摘 要：空调作为人们日常生活中应用较为普遍的设备，在选购过程中除了要甄别其制冷效果以外，还会格外关注其节能性。要想实现空调制冷系统能耗的降低，一定要在保证满足使用要求的前提下去设计更小的空调运转负荷，考虑将一切可回收利用的能量与清洁能源予以利用。基于此，文章则主要针对空调制冷系统的节能设计及具体优化措施展开分析，希望能为相关从业者提供一定参考。

关键词：空调;制冷系统;节能;优化

社會时代的进步以及科学技术的发展，也让更多人对节能环保有了更高重视。其中，空调设备作为现代人生活中不可或缺的设备，为了实现空调制冷系统的节能环保，则需要通过技术升级去抑制空调设备的高能耗，对制冷系统进行节能优化设计，从根本上去降低能耗且保证制冷效果，下文则结合笔者工作经验，对空调制冷系统的节能优化进行分析。

一、空调制冷系统的运行原理

通常来讲，空调制冷系统主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器这四个部件和制冷剂组成[1]。其中，压缩机作为制冷循环的动力系统，主要从吸气管中吸进低温低压制冷剂其他，然后在电机工作带动活塞作用去展开压缩处理，最后从排气管中释放出高温高压制冷剂气体;冷凝器则是热交换设备，借助环境冷却介质将所有从压缩机释放出的高温高压制冷气体的热量带走，让制冷剂快速冷凝;膨胀阀则是节流元件，高压中温制冷剂液体经过这一节流元件后会转变成低温低压的湿蒸汽，从而明显降低制冷剂液体压力与温度，随后将其送进蒸发器中去吸热蒸发;最后是蒸发器，属于热交换设备，节流过后得到的低温低压制冷剂便在其中进行蒸发。整体来讲，四个部件管道相互连接而形成密闭循环系统，制冷剂则在其中不断循环，进而实现将热量带出室外的效果。

二、空调制冷系统的节能优化设计要点

1.选用高效化压缩机

对于空调而言，其制冷系统工作运转一定要保证压缩机的正常运行，所以要实现节能目标，则要降低压缩机的功耗，在对压缩机进行选择时，要格外关注效能表现更好的压缩机。比如在选择安装变频空调时，则要明确限定空调的运转频率，以此对不同时间段的压缩机额定频率有所控制，保证其始终处在设定运转频率内。

2.选用高性能热交换器

高性能的热交换器能够实现对蒸发压力、冷凝压力的有效控制。倘若空调制冷系统在特定时间内呈现出偏低的冷凝压，其蒸发压也会随之升高，在这一状态之下压缩机便能减小功耗，不难看出，对于热交换器需要对其性能进行优化，基于此去适度提升蒸发压力以及降低冷凝压力[2]。从整体层面来看，压缩机能耗直接影响风机风量、蒸发压力、冷凝压力及热交换器自身性能，通常压缩机会设置特定排气口，相应的冷凝器也会设置入气口，所以在两者之间需要控制好压力损失，以此去降低系统压力损耗。

3.合理控制风机风量

空调制冷系统的风机风量如果过大，其输出功率会减小而输入功率则会增大，所以需要将风机风量把控在最佳限度之类，抑制过高的系统能耗。由此可见，要对空调制冷系统不同时间段的风量把控在合理范围内，在对风量进行优化设计时也要关注噪声控制。对于变频空调来讲，风机功率在所有输入功率中占据最大比例，因此为了实现节能效果，则有必要对风机风量予以缩小，保证其控制在额定限度之内。

三、空调制冷系统的节能优化措施

1.明确影响因素

对空调制冷系统节能优化形成影响的主要因素有温差、冷凝压力以及膨胀阀开启度三个方面。其一，温差因素。在空调制冷系统当中倘若温差过大，空调一定会耗费更多热量，意味着消耗的电能也就更多，为了节省电能的消耗则必须控制好温差。认识到这一因素，在节能优化中便需要将温差控制在更小范围内，在研发生产中需要重视这一点;其二，膨胀阀开启度因素。空调膨胀阀开启度越大便会消耗更多能量，长时间的工作运转会带来会极大的损失与浪费，所以在通常情况下并不需要膨胀阀有过大的开启度，最好不要超过8℃的过热度，过高温度有可能会对膨胀阀性能形成损坏，在节能优化设计中也需要重视这一要点;其三，冷凝压力因素。冷凝器一般会设计成风冷式装置，其中有许多组盘管，盘管外侧会安装肋片，保证盘管有更大的传热面积，但冷凝器翅片上经常会附着杂物，进而会造成冷凝器热阻升高，影响热传导效果，带来更大的能耗[3]。此外，冷凝机也是空调制冷系统节能优化中需要重视的关键点，冷凝压力大则会有更多能力参与，则需要更多电能做工，一样会带来能源消耗。所以，明确了空调制冷系统节能优化中的各个影响因素，才能在设计中去逐个解决，有针对性的提升节能性与环保性。

2.节能设计步骤

随着自动控制技术的不断发展，空调设备在该项技术的加持下实现实时控制功能。通常来讲，现如今大部分的空调均有自动控制系统，能够实现对制冷系统当中的回风机、新风机、风急盘管、变风量风机等构成部分的监测，进而达到更高精度的控制。在条件允许的情况下，设计人员可在空调只能够安装数字控制器，通过微分运算以数字化控制手段去达到多层次空调节能效果。

对于空调制冷系统当中风机与水泵而言，还可利用变频器去实现节能调控，原因在于变频器能够对不同时间段风机与水泵的运行进行监控，实时采集温差、水压差等关键信息，在变频器的作用下能够全面优化空调制冷模式，一段时间便会对负荷量进行精确调整。不难看出，节能设计与节能控制均涉及到动态化的变流量监控。

此外，模糊运算技术在近年来得到快速升级以及广泛应用，将其用在空调制冷系统当中同样能够带来一定的节能效果。在模糊运算的加持下，所有控制参数得以明确，而控制参数能用在冷冻水系统、冷水机组与其他系统当中，保证了空调制冷系统运行与现行节能植保相符。

结束语

综上所述，经过节能设计优化的空调制冷系统能够表现出更好的节能性，大大降低了空调制冷流程中的能耗。通常来讲，如果空调制冷所选用的传统制冷剂，则会带来较为严重的环境污染以及较高的能源消耗，而在更多自动控制、变频技术等节能优化下，新型空调制冷系统能够很好地改变这一现状，积极响应了国家节能减排的号召。

参考文献：

[1]杨媛媛.空调制冷系统节能设计的研究[J].住宅与房地产，2018（19）：92.

[2]陈磊.浅谈空调制冷系统的节能优化[J].中外企业家，2018（01）：85.

[3]陈超新.关于空调制冷系统的节能优化[J].科技视界，2016（16）：117.