優化控制制冷機在暖通空調中的作用探討

閆立強

摘要暖通空調的使用已經越發普遍，社會各界對于暖通空調的要求也逐漸升高。制冷機是其中的核心機械之一。因此，對制冷機進行優化有著十分重要的意義。本文首先介紹了暖通空調和制冷機的工作原理，并對其做出了簡要的介紹，其次介紹了制冷機在暖通空調中工作的發展歷程。最后，分析了制冷機在暖通空調中工作的具體流程，并對如何進行優化進行了相應的探討，提出了CFD技術。

關鍵詞制冷機；暖通空調；CFD技術

最早，制冷劑是進行制冷的唯一辦法，后來逐漸發展成為利用暖通空調進行溫度的調節。但是隨著經濟的發展，人們對于生活質量的要求越來越高。暖通空調在使用過程中有著較多的能源浪費和資源消耗，已經不符合社會中對于環境友好型社會的要求。因而如何在能提升暖通空調的工作效果的同時降低能耗已經成為社會中最熱門的話題之一。

1制冷劑與暖通空調概述

1.1基本概念

作為中央空調的組成部分之一，暖通空調是集通風與采暖功能為一體的，是一種能夠同時調節空氣濕度、提升空氣質量的空調。暖通空調中加裝了加濕設備和電子除塵設備，因而能夠更加全面的滿足人們對于生活環境的控制需求。

制冷機則是制冷設備的一種，主要包含半導體制冷機、蒸汽噴射式制冷機、壓縮式制冷機、吸收式制冷機幾種。而由于壓縮式制冷機能夠最大程度的節約能源，因此壓縮式制冷機被最為廣泛的使用。壓縮式制冷機中有著變頻裝置，以此來控制壓縮機的轉速，能夠將蒸發的溫度變高，或是使冷凝的溫度變小。這樣，該制冷機能夠通過最少的消耗達到最佳的調溫效果。

1.2發展歷程

暖通空調制冷技術最早是通過制冷劑制冷的方式進行改進的。但是這種制冷方式收效差，制冷較慢，時間周期較長。因此，相關人員進行了改進和再開發，將制冷系統加載在其中。制冷系統對溫度的調節是根據實際情況而進行自動設置的。系統中的檢測裝置能夠實時檢測制冷系統的壓力值，當壓力值處在峰值時，將會自動暫停制冷設備的工作。這樣，制冷機能夠進行健康的、長時間的運轉，同時也保證了工作人員的安全。而目前，國內對于制冷裝置的需求量加大，節能減排的浪潮席卷全國。國內正在探尋一種能夠減少能耗、制冷效果明顯的暖通空調。因此，對傳統的暖通空調的改進和優化是目前行業的主要發展方向。

2控制制冷機在暖通空調中的作用及優化

2.1冷卻作用

控制制冷機是制取冷量的主要機械，也是暖通空調中的輸出之一。因此，制冷機在暖通空調的整體運作中要消耗大量的能量，約占總消耗的五成左右。因而，制冷機是否正常運行，直接決定了暖通空調是否能夠起到預期的作用。制冷機運行的質量，直接決定了暖通空調在完成工作時的效率。而由于社會對于暖通空調的使用愈發廣泛，因此，暖通空調在工作時是否符合生態環境的保護需求，也是相關人員考慮的重點。由于制冷機在其中占據了較大的能量使用額，因此，對于制冷機的控制就顯得尤為重要。在對此功能進行改進時，應當基于現有技術之上，以現有運行數據為依據，進行暖通空調的改造。

制冷機之所以能夠在暖通空調中達到制冷效果，是由于在蒸發器中，制冷劑與冷凍水進行了熱量傳遞，冷凍水的溫度將會因此降低。冷凍水經過壓縮機的壓縮成為氣體，在經過制冷機組時發生冷凝，并在此后流經冷卻塔，被其中的冷卻水降低溫度，變為液化的形態。最后，此液體將在熱交換器中與熱風進行混合處理，成為冷風，通過送風管道進入房間，最終達到冷卻室溫的目的。同時，由于最終輸出的冷風是原本存在于房間中的，在經過一系列冷卻的過程中，也能夠達到一定的除塵等凈化效果，且空氣在被加工的過程中有液化的過程。因此空調能夠同時達到加濕和凈化空氣的目的。

為了更好地確定制冷機工作的效率，使暖通空調的工作狀態達到最優，采用COP作為衡量二者工作狀態的參數。COP即制冷機的工況，是制冷劑溫度與吸氣壓力之間的關系值。而COP值將在一定的負荷下達到最優。在制冷時，冷凝力將會保持在一定程度不變，在單位制冷越高的情況下，吸氣壓力也會升高。此時，制冷機的制冷量將會由于其實際吸入氣體壓力增高，導致溶劑的效率升高，因此工作效率將會提升。

2.2優化方法

大多數技術人員在相關領域進行研究的時候都將CFD技術運用到其中。CFD技術因此成為暖通空調制冷技術運用最廣泛的技術之一。CFD技術能夠對數值進行模擬計算，將此技術運用到暖通空調的制冷機技術中，工作人員在實際工作中能夠快速的進行計算。該技術能夠完成動量、能量、質量守恒方程的建模和計算，極大的提升了工作效率。若只采用人工進行計算，則需要按照實際的情況首先進行建模，然后嚴格按照規定的步驟計算求解，最后還需要重新分析數據，將數據進行可視化的處理。得出的可視化的數據才是能夠在工程中進行設計的依據，是空調技術進行制冷的基礎部分。由相關人員對可視化數據進行評估后，才會被正式運用到實際的生產中。而運用CFD技術，則會極大的減少從數據搜集到最終投入使用的周期，提升了生產力，為暖通空調的實際優化提供幫助。

在具體使用CFD技術時，應當將壓縮機的實際工作情況作為參數首先確認下來，如工作頻率、吸氣壓力等，在后續的優化過程中需要根據這些數值確認制冷機是否在正常工作，其工作狀態是否保持穩定。CFD進行工作時，按照之前預設的各參數值搜集制冷機在工作時的數據，并進行比對。當確認制冷機是在正常范圍進行工作時，則利用搜集上的數據建立BP神經網絡模型。在此模型中，進行輸入的量為壓縮機的工作狀況和制冷劑的溫度。其中，壓縮機的工作狀況通過其出入口負荷值的測量進行確定。吸氣壓力是模型的輸出值。而制冷機的溫度與吸氣壓力之間呈現正向相關關系。在不同的負荷下，吸氣壓力將會發生一定的改變。而通過對不同參數對應的工作效率進行比對，將能夠確定一個最優的數值，實際工作時，可以直接通過設定參數的改變，優化暖通空調的工作效率。

由上述的分析可知，若想對其進行優化，則需利用高效的CFD技術進行參數分析，通過BP神經網絡模型，計算各參數在最佳工作狀態時的數值，將機器參數設置為此數值。在實際工作中，通常采取控制壓縮機工作頻率的方式，確保制冷過程的各項參數符合實驗中的最佳值，以此來達到優化的作用。

3結論

優化控制制冷機的工作，能夠使暖通空調達到自動控溫的效果。暖通空調首先采集房間內的空氣數據，判斷房間中的溫度和相應的濕度，并與標準值進行對比。同時，運用相關技術建立一個合理的工作運作系統，使空調能夠在能效最低時自動將室內溫度和濕度調節到舒適狀態。在此過程中，由于工作的系統通過一系列的優化和改進達到了最佳的工作效果，因此空調在工作的全過程中都能夠滿足節能減排的要求。由于經濟的快速發展，暖通空調的運用必將愈發普遍，因此對該技術的優化和提升將有著深遠的現實意義。