空调制冷系统的节能设计方法探讨

曹东明

南京久鼎制冷空调设备有限公司

随着人们生活水平的提高，空调已经成为了人们日常生产和生活中不可或缺的一个重要组成部分。目前市场上的空调主要承担着制冷和制热两种功能，而制冷的使用量又远远超过制热，这也就使得制冷技术和制冷成本成为了各个空调生产厂家抢占市场的一个重点。而传统的空调制冷剂氟氯昂又会严重的污染空气，国家的相关法律法规对此已经明令禁止了，这又给空调制冷系统的研发带来了新的挑战和难题。

1、系统运行原理

在整个的空调系统中，制冷系统包含了空调压缩机、蒸发器、空调膨胀阀与冷凝器的各个部分。具体在运行时，一旦达到了特定的压力温度，那么制冷剂就会出现沸腾状况，上述的压力温度限度不应当超出物体本身的冷却温度，与此同时，蒸发器负责产生蒸汽，而压缩机可以将其抽出而后运送给系统中的冷凝器，受到特定压力的影响，气体将会迅速冷凝然后转变为液态，受到冷却放热带来的影响，冷却介质就能吸收特定比例的热量，相比于介质本身的温度而言，冷凝温度应当表现为稍高的状态。

因此可以得知，在循环运转的全过程中，制冷系统都会涉及到压缩机的核心部件。这是由于压缩机应当能够输送蒸汽并且压缩制冷剂，针对低压的蒸汽进行迅速的生成。同时，冷凝器构成了整个系统中很关键的高压部分，而节流阀对此应当能够降压节流，针对制冷剂在各个时间段的流量都能进行精确的监控。此外，蒸发器可以用来输出特定比例的空调冷量，从而实现了物体散热的相关处理。冷凝器对于热量可以进行输出，上述的输出过程可以借助特定的介质来完成。

2、空调制冷系统的节能设计方法

2.1 利用自动控制技术

利用自动控制技术在空调制冷系统中起到很大的作用，通过对空调末端进行相应的控制，就可以利用设备自动控制技术，通过自动控制系统对空调末端的风机、风机盘以及回风机等设备进行监控，对于设备的多能源运行状态进行实时的控制，如果有任何问题出现都会出现电力方面的消耗，这也是利用数字控制的方式来获取更多的数值，通过数字运算实现更好的数字化控制，从而达到节能的效果。制冷的部件是喷射器，这也是由于德国制造出来的，喷射器能够被广泛的应用于气体输送，喷射器的最主要特点就是结构简单、安装维护方便，空调制冷系统中应该进行简单的分析，这就导致了机组功率低，同时制冷部件影响制冷装置运行可靠性，从而成为空调耗能的主要原因之一。

2.2 新型压缩机的运用

(1)涡轮式压缩机。一种新型节能压缩机就是涡轮式压缩机，在小型空调制冷体系化中适用。又能分为数码漩涡压缩机、直流变频涡轮压缩机等的涡轮式压缩机。这种类型的压缩机装置可以使空调制冷系统化装置的噪声降低，使空调的应用寿命延长，并可以对空调制冷体系化中的转速作出科学的调整，提降低能耗，推动空调制冷系统化的节能环保。

(2)螺杆式压缩机。随着技术的发展，螺杆式压缩机己经由两螺逐步向三螺杆转变，变成节能的一个关键发展方向。三螺杆压缩机能够有加强压缩机的平衡性，而且产生两个单独的工作容积，这样来对排气量进行调节，气压量的改变及时有效地应对，有效节约能源消耗。

2.3 采用环保型制冷剂

合理选择有效的制冷剂，这对节能并没有直接明显的效果，但它的主要落脚点在于环保，节能的目的之一也是减少能源排放量，保护环境。目前国内国外已经将环保制冷剂的使用上升到非常高的地位，世界各国就制冷剂的使用达成了广泛的共识。欧盟早在2006年就通过了氟气体法，对含有氟的制冷剂的使用有着严格的规定，对于HFCs这类气体只能在缺乏其他可行条件的环境下进行。在2007年《蒙特利尔议定书》的缔约方会议上，缔约方一致同意对当时占主导地位的制冷剂HCFCs(氢氯氟烃)进行限制，逐步淘汰该制冷剂的使用。并且对各个国家制定了具体的淘汰表，发展中国家需要在2010年起逐步降低HCFCs(的数量，并且在2020年削减35%，到2030年则基本上消除使用。发达国家到2020年就要基本停止使用氢氯氟烃。目前已经有部分替代制冷剂问问世，例如碳氢化合物以、人工合成制冷剂。从目前实际使用情况来看，最主要的有R600a、R717、R744、HFCs人工合成剂以及目前正在逐步兴起的CO2等。

2.4 空调制冷系统的维护

专业的工作人员是确保空调在正常运行的主要条件，近些年来，国外一些国家都采用进口化的中央空调来进行工作，而很多工作人员都忽视了该方面技术的学习，在这种情况下更需要加强空调系统的维护，同时不断更新自身的知识结构，跟随社会的快速发展，从另一个角度来看，对空调进行控制的时候应该充分结合地点以及温度的特征，在满足空调需求的同时，尽量减少开机的次数减少相应的使用时间，如果在夏季的时候就更要加强对空调的维护，避免由于温度升高而导致热负荷过大，因此要在不影响到冷凝器的前提之下，在进行设备的维护工作，对设备周围的杂物要进行及时的处理，避免由于主机热量增加引起的电量损耗，还要设备管道的保温，在空调制冷系统的维护工作中，要确保设备高效节能的运行，这对空调制冷系统的节能有十分重要的意义。

3、结束语

相比于传统空调系统，建立于节能设计前提下的空调制冷系统表现为更显著的节能性特征，因而有助于减少空调制冷流程消耗的能源。一般情况下，针对空调制冷如果选择了传统类型的制冷剂，那么将会很难消除潜在的环境威胁以及能源消耗。在自动控制与变频技术的支持下，新型空调制冷系统拥有了相对更明显的节能效益，这种现状也在客观上改进了节能设计运用于空调制冷系统的综合效益。

[1]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.