空调制冷设备运行状况及节能改造研究

黄红斌

摘要：空调作为当前社会中不可缺少的公共建设之一，在现实生活中带来了很高的便利性。而随着当今社会友好型建设不断推进，我国对节能减耗的优化不断加强，对于空调来说也要进行升级优化，减少能源的浪费。通过对空调进行研究，并结合建筑进行思考。本文对空调制冷节能优化的方面作出了一定的分析，希望根据空调整体的运行状况进行具体方案的设计，以此减少能源损耗，更好地贯彻我国的發展目标。

关键词：空调制冷;设备运行状况;节能优化;研究

我国在经济与环境中一直处于发展矛盾的状态来说，如何可以在经济得到快速发展的同时，确保生态环境的平衡是进行可持续发展需要面对的问题。所以在对于空调的使用上来说，空调的制冷系统会浪费大量的电能，同时也会将热量散发到空气中，升高环境中的空气温度。所以降低制冷系统中的能量损耗一直是当前进行可持续发展的方向。

一、优化改造的依据

我国一直在走可持续发展路线。对于资源要进行合理利用，尤其是日常生活中，更要懂得节约资源，这更是每一个人民应该做的。而对于空调的节能改造来进行资源的节约也是当前发展趋势。当前几乎空调无处不在，所以对于整体能源的使用及过程中造成的浪费更是庞大的。对于整体空调系统的改造是必然的。另外，当前我国污染依然是严重，这也是一个长久的问题。所以对于当前空调系统的改造节能，要建立以不污染环境为基础，同时更要确保整体的使用效果【1】。否则，如果只遵循一味地降低资源的能源利用，达不到效果，那也是不可取的。

二、运行流程

目前在空调的使用中，空调的制冷系统一直是空调最主要的系统。对于制冷系统来说，会将空气转化为冷空气，排出的空气有制冷的作用。通过整体的制冷系统，可将收集到的蒸汽压缩到冷凝器中进行处理，进行气体状态的改变。将高压蒸汽进行处理，使其液化放出热量变成小水珠。随后往复循环进行冷空气的排出进行制冷调整，空调会降低整体的空气温度。而随着制冷系统的室外机主要用来进行排出热空气液态后的水滴，利用风扇可以将冷凝器中的热空气进行运输，从而带走所放出的热量【2】。

三、制冷设备的组合以及运行

空调主要有两个系统组成，空气和水系统，通过两个系统进行有机联系，可以达到制冷设备的正常使用。同时如果要对能源进行节能优化，也需要从这两个系统中进行入手。

（一）水运行系统

对于空调的水系统来说，主要由冷冻水，冷却水和主机系统之间进行相互配合。其中对于三个系统来说，分工各有不同。对于冷冻水循环系统来说，具体的组成设备为水泵，水管等。冷却水循环系统主要由冷凝器，冷凝塔，冷凝管和泵构成。而其中主系统包括的设备有压缩机，制冷器以及节流器等。

空调的水系统利用物质状态的变化而产生的能量变化进行空气温度的控制调整。在系统运作过程中通过让物体吸收能量发生汽化，随后可以利用制冷剂进行制冷，传至压缩机进行加工处理，利用其中产生的压力将所需要的物质转移到冷凝器中。在此流程运行过程中冷凝器中的物质不断地扩大，所以压力也在不断地增加。而这一过程中由于出现的温差会导致部分气体在冷凝器上出现冷凝液化，导致大量的热量放出，运作到蒸发器，随后使节流器中的压力发生变化。换句话说使所需要的空气变成气液混合气体在转变为气体而发生一系列状态的改变，包括整体气体体积的大小改变，都会使自身的热量发生巨大的变化。通过这种系统降低整体的空气温度，使制冷剂和冷冻水运行期间进行循环的热交换，使产生的热量不断被吸收，放出空气，从而得到所需要的设定温度。

（二）空气系统

空气系统包括管道及端部，空气处理设备。空气系统主要的作用是对空气进行处理，使吸收的空气变得更加干净。整个系统将空气中的有害物质进行净化。

整体的流程：首先进入空气系统中的空气需要进行过滤，随后通过空调中的风管作为运输介质，将所吸收到的空气进行传输转移至纯净水中【3】。再之后利用冷却水混合热交换进行加工处理，将所得到的空气变成所需要的空气。完成之后会自动送到空调中，达到人们对环境的指标需求后进行排放。而在整体的运输流程中，空调的冷却水功能通过热交换使空气从室内转移到室外。在整体空调运作当中，冷冻水与冷却水两个装置进行热的交换，将能量不断的转移至外部。风机盘管系统用于室内的冷却和传热，并让所需要的空气与环境接触，从而使整体的温度保留带所需要的温度范围之内。

四、节能优化措施

空调就是热泵，本质就是搬运热量，我们不能让热量凭空消失。从能量守恒的角度说，热量被吸收必然会以其他形式存在或者转移到其他位置，两种情况肯定都要付出代价，从现有的实际应用中还是偏向转移热量。

（一）调整冷冻水冷却水温度

适当的提高冷冻水的出水温度，降低冷却水的出水温度，可以有效地节约能源损耗。具体来说，如果冷冻水的水温提高1℃，相对于可以实现3%的COP值【4】。通过优化冷冻水以及消除制冷机组旁通的现象，可以更好地强化空调的换热能力，提高COP，使整体冷冻水的效率变高。而对于冷却水来说，通过定期进行清洗冷凝器以此减少测压，可以优化节能效果。

（二）对空调结构进行调整

能源的消耗在空调运作过程中是不可以避免的，而作为整体能源消耗的核心装置，例如冷却装置风机等，在整体进行节约能耗过程中，可以通过对空调结构进行调整，减少能源损耗。

在空调制冷运作中有效的调节设备的工作状态，减少不必要的浪费，例如减少启动时间。除此之外，也可以利用当今变频技术，根据环境要求以及客户的要求，可以高效科学地进行空调的风速控制，以及对整体频率运作的控制，以此减少整体能源的损耗。除此之外在整体的冷却水循环阶段，由于水泵的消耗能源较大，并且风机与水泵之间需要循环合作，促进热空气的排出，所以利用风机盘将空调中的冷风循环压制室内，合理地进行风机运行，可以有效地降低空调能耗【5】。

（三）开发新资源，融入信息技术

当前我国的能源主要为不可再生资源，而空调的大规模使用不可避免地会污染空气。而随着当前不断的科技的发展，也应该研究发展可再生资源，推动可持续发展，利用太阳能进行清洁能源的开发利用。同时加入信息自动化调节空调系统，全面的对整个空调系统进行管理监控，例如对冷热源温度，湿度进行参数设置，合理化控制，使其数字化，从而减少能源的浪费。

结语：

总而言之，随着当前我国对空调的使用率的提高，目前对于整体的资源消耗巨大。所以我国在进行城市化发展的同时，也加大了对能源的节约利用。通过对空调制冷系统进行优化改造，可以减少不必要的浪费。

参考文献：

[1]马明明. 公共建筑空调系统改造与节能潜力的研究[D].重庆大学，2007.

[2]吴哲豪. 医院建筑空调设计运行及节能研究[D].华南理工大学，2012.

[3]刘红娟. 广西夏热冬暖地区既有公共建筑节能改造策略研究[D].广西大学，2016.

[4]张贺. 某大型公共建筑中央空调系统节能改造研究[D].华北电力大学，2019.

[5]郁文红. 建筑节能的理论分析与应用研究[D].天津大学，2004.