优化控制制冷机在暖通空调中的作用探讨

闫立强

摘要暖通空调的使用已经越发普遍，社会各界对于暖通空调的要求也逐渐升高。制冷机是其中的核心机械之一。因此，对制冷机进行优化有着十分重要的意义。本文首先介绍了暖通空调和制冷机的工作原理，并对其做出了简要的介绍，其次介绍了制冷机在暖通空调中工作的发展历程。最后，分析了制冷机在暖通空调中工作的具体流程，并对如何进行优化进行了相应的探讨，提出了CFD技术。

关键词制冷机；暖通空调；CFD技术

最早，制冷剂是进行制冷的唯一办法，后来逐渐发展成为利用暖通空调进行温度的调节。但是随着经济的发展，人们对于生活质量的要求越来越高。暖通空调在使用过程中有着较多的能源浪费和资源消耗，已经不符合社会中对于环境友好型社会的要求。因而如何在能提升暖通空调的工作效果的同时降低能耗已经成为社会中最热门的话题之一。

1制冷剂与暖通空调概述

1.1基本概念

作为中央空调的组成部分之一，暖通空调是集通风与采暖功能为一体的，是一种能够同时调节空气湿度、提升空气质量的空调。暖通空调中加装了加湿设备和电子除尘设备，因而能够更加全面的满足人们对于生活环境的控制需求。

制冷机则是制冷设备的一种，主要包含半导体制冷机、蒸汽喷射式制冷机、压缩式制冷机、吸收式制冷机几种。而由于压缩式制冷机能够最大程度的节约能源，因此压缩式制冷机被最为广泛的使用。压缩式制冷机中有着变频装置，以此来控制压缩机的转速，能够将蒸发的温度变高，或是使冷凝的温度变小。这样，该制冷机能够通过最少的消耗达到最佳的调温效果。

1.2发展历程

暖通空调制冷技术最早是通过制冷剂制冷的方式进行改进的。但是这种制冷方式收效差，制冷较慢，时间周期较长。因此，相关人员进行了改进和再开发，将制冷系统加载在其中。制冷系统对温度的调节是根据实际情况而进行自动设置的。系统中的检测装置能够实时检测制冷系统的压力值，当压力值处在峰值时，将会自动暂停制冷设备的工作。这样，制冷机能够进行健康的、长时间的运转，同时也保证了工作人员的安全。而目前，国内对于制冷装置的需求量加大，节能减排的浪潮席卷全国。国内正在探寻一种能够减少能耗、制冷效果明显的暖通空调。因此，对传统的暖通空调的改进和优化是目前行业的主要发展方向。

2控制制冷机在暖通空调中的作用及优化

2.1冷却作用

控制制冷机是制取冷量的主要机械，也是暖通空调中的输出之一。因此，制冷机在暖通空调的整体运作中要消耗大量的能量，约占总消耗的五成左右。因而，制冷机是否正常运行，直接决定了暖通空调是否能够起到预期的作用。制冷机运行的质量，直接决定了暖通空调在完成工作时的效率。而由于社会对于暖通空调的使用愈发广泛，因此，暖通空调在工作时是否符合生态环境的保护需求，也是相关人员考虑的重点。由于制冷机在其中占据了较大的能量使用额，因此，对于制冷机的控制就显得尤为重要。在对此功能进行改进时，应当基于现有技术之上，以现有运行数据为依据，进行暖通空调的改造。

制冷机之所以能够在暖通空调中达到制冷效果，是由于在蒸发器中，制冷剂与冷冻水进行了热量传递，冷冻水的温度将会因此降低。冷冻水经过压缩机的压缩成为气体，在经过制冷机组时发生冷凝，并在此后流经冷却塔，被其中的冷却水降低温度，变为液化的形态。最后，此液体将在热交换器中与热风进行混合处理，成为冷风，通过送风管道进入房间，最终达到冷却室温的目的。同时，由于最终输出的冷风是原本存在于房间中的，在经过一系列冷却的过程中，也能够达到一定的除尘等净化效果，且空气在被加工的过程中有液化的过程。因此空调能够同时达到加湿和净化空气的目的。

为了更好地确定制冷机工作的效率，使暖通空调的工作状态达到最优，采用COP作为衡量二者工作状态的参数。COP即制冷机的工况，是制冷剂温度与吸气压力之间的关系值。而COP值将在一定的负荷下达到最优。在制冷时，冷凝力将会保持在一定程度不变，在单位制冷越高的情况下，吸气压力也会升高。此时，制冷机的制冷量将会由于其实际吸入气体压力增高，导致溶剂的效率升高，因此工作效率将会提升。

2.2优化方法

大多数技术人员在相关领域进行研究的时候都将CFD技术运用到其中。CFD技术因此成为暖通空调制冷技术运用最广泛的技术之一。CFD技术能够对数值进行模拟计算，将此技术运用到暖通空调的制冷机技术中，工作人员在实际工作中能够快速的进行计算。该技术能够完成动量、能量、质量守恒方程的建模和计算，极大的提升了工作效率。若只采用人工进行计算，则需要按照实际的情况首先进行建模，然后严格按照规定的步骤计算求解，最后还需要重新分析数据，将数据进行可视化的处理。得出的可视化的数据才是能够在工程中进行设计的依据，是空调技术进行制冷的基础部分。由相关人员对可视化数据进行评估后，才会被正式运用到实际的生产中。而运用CFD技术，则会极大的减少从数据搜集到最终投入使用的周期，提升了生产力，为暖通空调的实际优化提供帮助。

在具体使用CFD技术时，应当将压缩机的实际工作情况作为参数首先确认下来，如工作频率、吸气压力等，在后续的优化过程中需要根据这些数值确认制冷机是否在正常工作，其工作状态是否保持稳定。CFD进行工作时，按照之前预设的各参数值搜集制冷机在工作时的数据，并进行比对。当确认制冷机是在正常范围进行工作时，则利用搜集上的数据建立BP神经网络模型。在此模型中，进行输入的量为压缩机的工作状况和制冷剂的温度。其中，压缩机的工作状况通过其出入口负荷值的测量进行确定。吸气压力是模型的输出值。而制冷机的温度与吸气压力之间呈现正向相关关系。在不同的负荷下，吸气压力将会发生一定的改变。而通过对不同参数对应的工作效率进行比对，将能够确定一个最优的数值，实际工作时，可以直接通过设定参数的改变，优化暖通空调的工作效率。

由上述的分析可知，若想对其进行优化，则需利用高效的CFD技术进行参数分析，通过BP神经网络模型，计算各参数在最佳工作状态时的数值，将机器参数设置为此数值。在实际工作中，通常采取控制压缩机工作频率的方式，确保制冷过程的各项参数符合实验中的最佳值，以此来达到优化的作用。

3结论

优化控制制冷机的工作，能够使暖通空调达到自动控温的效果。暖通空调首先采集房间内的空气数据，判断房间中的温度和相应的湿度，并与标准值进行对比。同时，运用相关技术建立一个合理的工作运作系统，使空调能够在能效最低时自动将室内温度和湿度调节到舒适状态。在此过程中，由于工作的系统通过一系列的优化和改进达到了最佳的工作效果，因此空调在工作的全过程中都能够满足节能减排的要求。由于经济的快速发展，暖通空调的运用必将愈发普遍，因此对该技术的优化和提升将有着深远的现实意义。