中央空调冷却水系统节能优化控制研究

摘 要：现阶段，中国经济的发展很快，能源的利用率也越来越高，每年在使用空调的电力消耗上是非常大的。因此，国家倡导企业向节能、减排的方向发展来优化产品，这就要求必须解决中央空调制冷效率的优化和降低能耗的问题。

关键词：中央空调；制冷控制；优化管理措施

近年来，国家把节约能源政策提上日程，空调动力消耗问题已成为人们讨论的话题。怎样在使用中央空调时最大限度的减少能源浪费，是急待解决的问题。本文主要剖析了空调制冷原理、冷却水泵、冷却塔的节能及中央空调制冷控制措施的改进。

一、中央空调制冷原理

空调系统是由主要构件机器系统和末端辅助系统构成。主要构件是指外面悬挂的机器，负责冷空气形成；辅助系统被放置在屋内，也作为空调内外配合的使用装置，便于空气的流通。空调可按功能分为四个系统有气体、水源、制冷和发热系统。

空调的任务原理如下：首先，在空调打开后，气体状态的制冷剂被紧缩机压缩为高温高压的气态制冷剂，然后被送到制冷设施（外机），成为常温高压的液态氟利昂在释放能量后，其产生的暖风会被外机吹出来。而后经过较细小的管件，进入蒸发器（内机），由于制冷剂从毛细管到达蒸发器后空间突然增大，压力减小，液态的氟利昂就会受到蒸汽发生变化，变成气态温度较低的氟利昂，从而吸收大量的热分子，蒸发器就会温度降低，室内机的电扇将空气从蒸发器中吹过，所以室内机吹出来的就是凉风；空气中的水蒸汽遇到冷的蒸发器后就会凝结成水滴，顺着留用的皮管出来，这就是空调会有水出现的原因。就这样使气态的制冷剂返回压缩机来回运转，持续不断制冷。

压缩机是是空调的主心骨，是控制空调节约能源、有效利用的主要部件。它使用电力能源产生冷空气，降低室内温度。也就是说，室内存在的热空气利用电力能源传输到外面。与此同时，压缩机的运转会迸发热量，以至于电力能源转化为热能量。因而，能够提升压缩机的能量转换速度，以便用很少的电力把里面的热分子释放到外面。

二、中央空调冷却水泵、冷却塔的节能分析

（一）中央空调冷却水泵的节能分析

外部环境参数的变更导致冷却水系统承载能量开始运转。外部环境参数主要包含：入口处的冷水温度、出口处的冷水温度、制冷作用和室外湿球温度。经过扭转泵的运转情况，使泵能够顺应负荷的变动。一般来说，扭转冷却水泵的运转形态有两种。

（1）阀门的调节。阀门在运转失常时，个别都是封闭的，当封闭小阀门时，部分阻力和升力增大。然而，阀门的变动大小有限。当水量大时，水装备就会承担很大的负荷，从而造成使用年限受到影响。

（2）改变泵叶轮直径。叶轮直径的变动与泵的流动快慢和轴功率大小的变化是有关联的。因而，经过改动直径能够到达改变环境的目的。因为泵的直径变动无限，不能满足各负载率的应用条件，适应能力较差。

（二）中央空调冷却塔节能分析

（1）出口温度掌握好。冷却塔风机和水泵的产生的功能效率相应减少或增加会受到冷却水边缘的温度的升高或者降低的影响，因此出口温度不能轻易调节，才能保证电力能源不被白白消耗。

（2）循环水工艺改进。循环水工艺得到提升必须需要经过形式多样的方法来进行改进，如对入口温度的管理和控制、冷却塔适用是否正确等，尤其是冷却塔模式的差异性决定产生能耗差别以及产生的功效是也不一样的。

三、中央空调节能优化控制措施

（一）采用环保制冷剂

制冷剂虽然在制冷的整个过程中没有直接的作用，但它在能量传递中是不可或缺的，不同的制冷剂会影响机组制冷的速度。制冷剂要求在正常的温度下为气体状态，不易于压缩成液体，也不会对人和环境造成伤害，而环保制冷剂能很好的达到上诉要求，故而采用环保制冷剂是非常有必要的。

（二）制冷机组创新改造

我们能够发现，空调的外形不仅需要美观且更注重实用。空调的布线和管件成交叉状态，这种结构设置势必会影响空调的正常运转，一旦空调呈现系统故障，修理也很不便。因而，有必要调整目前空调的这种不合理结构设置，改善线路布局，这对空调的拆卸和维修是很有辅助作用的。对空调进行外观整改需要从设计阶段开始着手，在设计时应考虑多个有关联的管道铺设，简化外部线路，并针对设计要求对电阻器、电容器、电路板上的电子元件，缩小空间里的内部电路，这样咱们就可以便利的管制电力，也可以节省一些用电。

（三）压缩机控制

压缩机作为空调的主要构件，技术上的要求是非常高的，技术人员经过研究和改良提高压缩机效能。目前市场上的压缩机可分为两类，一类是重复式压缩机，另一类是回旋式压缩机。压缩机通过电力产生的能量要实现变换，就需要改变气体的体积来完成。因而，压缩机的构造设计好不好，关系着压缩机使用效率的提升和进步。

（四）制冷系統的合理维护

空调与别的电器不同，它的安装和使用是内外结合的，时间久了就会有灰尘覆盖在上面，在作业时就会带来气体互通受阻，因此，必须按时进行清理，尤其是对制冷设备要认真冲洗清洗，以免尘土阻塞冷凝器的空隙，造成电量的大量浪费。一般来说，一年两次的清洁和检查修理比较合适。

四、结语

经过对空调制冷原理及冷却水系统的节能剖析，让我们认识到在制冷方面提倡节能优化措施是长远和坚持要做的工作，需要每一位研究空调设备的专家不断努力，学习国内外技术，能更好地应用到对空调制造的过程中，使节能成效在实践中不断的改善和提高。

参考文献：

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[2]熊苏英.基于空调制冷系统设计的优化浅谈[J].科技传播，2015（23）：110-111.

[3]钟震西.中央空调冷却水系统节能控制的研究[D].上海：上海交通大学，2011：1-61.

作者简介：金莉雯（1990-），女，汉族，江苏常熟人，本科，工程师，研究方向：空调与制冷设备。