基于空调制冷系统节能设计的分析

贾春亮 刘展

摘 要：在空调运行过程中，制冷系统是其消耗能源最严重的部分。作为重要组成部分之一，需及时对制冷系统的配置进行综合化、体系化的优化调整，从实际情况入手设计相关方案，达到节能减排、提高效能的需要。 因此，本文将基于空调制冷系统节能设计展开详细分析，希望能够为相关领域的发展提供一定的理论参考。

关键词：空调制冷系统;节能设计;研究

在现代生活中，空调作为常见家用电器，可有效地对室内温度、湿度等各方面进行调节，在任何时候都可以使所处的生活或工作环境更加宜居。但在现阶段，各项气候调查数据显示，空调的使用对于环境的污染情况及能源消耗情况产生了极大的负面影响[1]。基于该现实情况，对于空调制冷系统的优化升级迫在眉睫，节能减排的需要也日益迫切。作为空调运行的核心组成部分，制冷系统运行时对能源的消耗十分巨大，要想全面推进节能减排，就必须从源头解决耗能过大的问题，从制冷系统的各部分入手，结合部分与整体综合考虑优化配置，提高节能效率。

1 空调制冷系统运行过程

在我国当前空调使用过程中，大部分的空调使用需求主要集中在制冷功能。这一主要功能的实现依托于制冷系统各个部分的统筹工作。这一系统主要由蒸发器、冷凝器、压缩机及膨胀阀等部件组成。在外部压力及温度等各种因素对制冷剂产生影响时，制冷剂会沸腾降温，具体降温幅度由物体冷却后的物表温度所决定。在这一进程中，冷却气体会在下一环节中进行进一步冷却凝结，呈冷凝态，以便进入下一步的液化处理步骤。这一进程的动力来源是压缩器。该组件抽出空气，使气体被压力输送至冷凝机中[2]。在压力作用下，气体会迅速成为液态。这一流程中，产生的热量将会由冷却介质进行吸收降温，经过处理后的气体将比介质原有温度更高。在空调系统工作流程中，我们可以观察发现，制冷系统各部分与机器紧密关联运行。高压处理作为冷凝器的关键组成部分十分重要，而产生的高压气流则需通过后阀门进行降压处理。在此工作进程中，加强监控系统对于制冷剂使用情况的监控有利于提高监测效率，有利于在节约能源的情况下提升制冷效率。在对制冷剂压缩的过程中，机器同时输送气体使气体快速冷却凝结，使气温得以降低。

2 节能设计优化思路

2.1交换器的优化设置

空调交换器质量的优劣情况严重影响着节能减排效果。在制冷过程中，冷凝压数值与蒸发压数值成反比。冷凝压数值过低会导致能量损耗加大，降低节能效果。在蒸发器与压缩机连续工作的进程中，需要将压力损失的限度控制到最低，从而提高工作效率，降低能源消耗，对于该机器系统性升级改进十分必要[3]。在相应进程中，冷凝压数值升高，将导致蒸发压数值下降，降低冷却过程中将损耗能量。在解决制冷系统的各个组成部分耗能问题时，可以对冷凝器，压缩机等各个部件的综合配置进行优化升级。其中对于交换器的升级换代是节约能耗，大大降低制冷系统耗能的重要一环。

2.2风机的优化设置

空调中风量的输出情况应根据使用者的实际需求合理控制，在系统自动匹配过程中，有可能会减小输出功率，也可能加大风机输入功率。在这種情况下，对于风机运转功率进行调控，控制风量输出使其在最优运转范围内进行运行，才能够减少对能量的不必要消耗。因此，在不同工作时段内，系统对出风的大小、范围、控制都需进一步优化，设计具体方案时仍需考虑噪音等因素对于输出风量的影响。

2.3压缩机优化设置

压缩机作为空调制冷进程中的重要部分，对其进行节能降耗升级也十分必要。在空调系统统筹组装过程中，应选用合适型号的压缩机，在确保使用效果的同时，达到节能的目的[4]。在现如今的空调市场上，变频空调占比越来越大，对于变频空调的运转频率进行合理清晰的限制，调整控制压缩机工作状况，可以使空调工作频率得到及时变化，降低能量的消耗。

3 节能优化实施方案分析

3.1实施前分析

蒸发机与压缩机的交替工作使得空气温度降低，从而达到制冷的目的。与此同时，是否开启膨胀阀和冷凝压力等各种相关因素也影响着空调系统制冷能力。在对空调的配置过程中，应充分重视冷凝器这一包含大量系统盘管的风冷装置。在工作过程中，盘管传热面积越大，制冷效果就会越好，所以应将肋片安装在盘管外侧，并注意在冷凝器翅片附近是否有杂物阻塞堆积，影响冷凝器散热，减少对能量的无谓消耗。

3.2节能设计的流程与步骤

自动控制系统能使现阶段大部分空调实现精准的环境监测调配，这一环节主要通过控制系统中的数字控制器自主控制变频器，再加以数字运算后感知当前环境，调节工作频率，以节约能源。变频器对于风机和水泵的工作状态具有调节功能，通过数字运算后监测各时段的运行需求、监控水压差及温差，变频器可以调节风机及水泵运行状态，从而优化空调制冷模式下的输出频率及各部分负荷情况[5]。在检测调整之后，在工作运行过程中，空调系统将随着环境变化而及时检测，模糊运算制冷全过程的同时，精确得出各部分参数值，以数据作为调整依据随时对各部分进行调整控制，在保证制冷效能的情况下，节约能源保护环境。

结语

总而言之，在空调系统的节能减排方面进行升级优化后，经实践表明，节能型空调设计优化方案可以使制冷系统在单位时间内工作效率提高，使用能耗变少，在工作过程中最大程度上对环境进行了保护，对能源进行了节约。在升级过程中，我们注意到传统的氟利昂等空调制冷剂对于环境具有极大的破坏性。因此，及时更换制冷剂，改善空调自主控制能力，提升变频技术，就能够提高空调系统的工作效率，达到节能高效、绿色发展的目的。

参考文献：

[1]杨岩.空调制冷系统的节能设计[J].节能，2020，39（08）：31-33.

[2]吴伟.空调制冷系统的节能设计[J].电子测试，2018（04）：102+104.

[3]苏云玲，苏云勇.空调制冷系统的节能设计方法探讨[J].科技风，2017（16）：122.

[4]施向东.空调制冷系统节能设计研究[J].建材与装饰，2017（23）：107-108.

[5]冯岚靖.空调制冷系统的节能设计[J].住宅与房地产，2016（18）：257.

（河南牧业经济学院，河南 郑州 450044）