浅谈建筑暖通空调制冷系统的优化控制策略

厉建海

【摘要】近几年，我国时代经济飞速发展，促进国民生活水平的逐渐提高，国民对生活质量的要求愈来愈严格，空调不仅可以为室内提供舒适的温度，在一定程度上还能够清洁室内空气。由于暖通空调在具体使用过程中消耗大量的能源，经济成本较高，同时可能会带来一定程度的污染。因此，重视节能环保，既是为了节约能源、保护环境，也是为了人类的长久发展。本文介绍了暖通空调在使用过程当中所存在的问题，也分析了关于暖通空调节能环保的必要性，并给出了相应的建议。

【关键词】暖通空调;制冷系统;环保节能;优化

中图分类号：TU83文献标识码：A【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

随着人们生活质量的不断提升，选择综合性多功能的暖通空调作为调节室内环境的人越来越多，暖通空调的生产数量在不断增加，产品型号也在不断更新。暖通空调发展中除了常规的温度调节和空气交换作用外，环保节能性同样是很多消费者极为关注的内容。暖通空调环保节能技术的应用一方面有利于节约能源，减少电费的消耗，为用户创造更好的经济价值，另一方面节能技术的使用也从客观上实现了环保价值，减少碳排放，打造绿色低碳生活。在这一过程中，暖通空调制冷系统的环保节能技术是极为重要的组成部分，当前针对暖通空调制冷系统环保节能措施的讨论以及技术的创新也在不断发展。

1、建筑暖通空调制冷体系的工作原理

建筑暖通空调在工作进程中，制冷效果通过热量交换来实现。通过制冷剂在蒸发器、节流阀、压缩机及冷凝器四大设备设施中持续循环工作，促进制冷剂本身状态改变的同时实现对热量的吸收与释放。蒸发器具有吸收热量的价值，在大规模热量的采集项目中，制冷剂发生变化从原先的液体转化为低温低压气体，该气体流入到压缩机中，压缩机作用转化为高压高温的气体，此部分气体流入到冷凝器之中，将自身热量传送给水与空气的同时转化成液体。多次循环，通过交换热量来完成降温的目标。暖通空调工作过程中，不仅制冷剂的循环，还包含冷冻水、冷却水、室内空气的循环，制冷剂通过压缩机将压缩成为液体后进入蒸发器之中，接着和冷冻水实现热量交换，接着通过冷冻泵，此时冷冻水来到风机封口的冷却盘管之中，通过风机吹送进行降温处理。制冷剂通过冷凝器蒸发作用转化为气体，由冷水泵进行冷却水将其输送到冷却塔中，通过水塔风机进行喷淋冷却，最后通过与空气间的热量交换来完成热量释放。在热量转换与循环进程中，制冷剂均参与其中，且进行热量交换，通过多次循环才可以实现制冷效果。把室内气温进行下调，为居民提供舒适的室内温度。从上述的制冷工作原理可看出：制冷体系是实现空调运行的重要过程，起到尤为重要的作用，也是能源消耗的主要部件。

2、暖通空调制冷系统存在的缺陷

2.1施工材料

暖通空调工程制冷系统的管道施工材料必须与工程实际要求相符，否则会造成材料浪费、材料更换频繁或材料应用不安全的问题。在实践中，相关工作人员应该从施工材料的生产和购买两方面着手，加强材料选购管理，从根本上杜绝材料浪费和无法使用的问题。当然，还需要不断优化施工技术，确保施工材料能发挥最大价值。

2.2管道安装质量控制不到位

由于暖通空调系统的组成复杂，有很多管道安装是需要在前期主体结构施工时需要提前预埋的，所以这对于工作人员的专业水平要求较高，需要做好协调工作。但是当前很多专业施工人员在制冷管道安装前，没有做好统一协调施工，使得制冷管道的安装存在很多问题。有一些需要提前预埋、开孔的位置也没有做好处理，这样增加了后期的施工难度，不利于制冷管道安装工作的顺利开展。

2.3空调噪声振动问题

（1）目前建筑工程中暖通空调设备没有做到严格控制，市场竞争激烈，设备噪音现场实测指标明显高于厂家提供产品参数值，同时，施工技术和施工质量管理力度不足，直接导致暖通空调设备噪音超标，因此，在安装暖通空调设备之前，要现场进行通电测试，测试噪声指标。（2）空调管道安装过程中没有进行除锈、清理焊渣、麻丝，过滤器堵塞以及管道清洗不规范，致使运行时管道内产生杂声。（3）在安装施工中，没有严格按照设计图纸进行布设，容易使管道交叉、管道坡度设置不符合要求，导致管网出现气囊，管道运行时水流堵塞而产生噪音问题。

3、建筑暖通空调制冷系统的优化控制策略

3.1排风余热回收技术

夏季空调的排风温度响度和室外新风温度都相对较低，并且室内含湿量还低于室外新风含湿量。因此，在降低新风的温度和湿度时，可以借助热风回收装置达到冷热交换的目的。反之，在冬季时节可用同样的方式增加新风的湿度和温度。目前最常用的两种热回收设备为显热回收型和全热回收型，其不但适用于中央空调，在其他建筑行业中也有着良好的发展前景，在节能的同时还能有效改善室内空气质量。尽管这项技术在我国各行业领域的应用中仍停留在初期阶段，但经大量实践与探究，这项技术在应用过程中已取得了明显成效，在未来发展阶段中也会继续研發出更新颖、高效的产品。

3.2完善优化制冷机

暖通空调制冷技术中广泛应用CDF技术，采用这一技术能够实现暖通空调中相关信息数据的剪力模型与复杂运算等，对提高暖通空调的研究成效具有较大支持与帮助，大幅度节约研究时间与资金成本投入。CDF技术的优点全面呈现在精准、有条不紊的运算暖通空调的每项信息数据，尽可能的确保信息数据的精准性与可靠性，为改善优化暖通空调制冷系统奠定坚实的基础与帮助。改善优化暖通空调制冷体系的重点在于实行海量可视化、信息化数据判断后，通过专业技术工作人员对其进行分析与应用。不过需注意一点：工作人员在应用CDF技术以前，需多次明确压缩机的应用状况，把握压缩机处于正常工作背景下的转动率，把室内吸收冷气过程中的压力数据进行全面记载，研究工作人员从这些信息数据着手，建立针对性的BP神经网络模型，制冷气温与制冷体系实际工作状况、输入量息息相关，通过把控压缩机出入口的负荷数值，较好地掌握压缩机工作状况，换而言之，BP神经网络模型输出数值就是制冷剂体系的吸气压力值。

3.3蓄冷技术的改进

在我国，城镇化进程加快，水电等资源的需求量增加的前提下，不同的时间段用电用水需求不同，而不同时间段的水费电费标准也不同。借鉴百度大厦冰蓄冷技术，利用阶梯电费的特点，借助自动控制系统程序来安排制冷工作，在夜间电力负荷低谷期制备冷量，在白天电力负荷高峰期间用制备的冷量为中央空调系统供冷，减少用电高峰期的电网负荷，有效减少电网峰谷差异，实现电力的“移峰填谷”，提高电网的负荷率，并有效节约企业的实际用电支出。通过“移峰填谷”，在收费低的时段进行正常制冰工作，在收费较高的时期可以将冰转化成水，利用水和冰进行正常工作，可以降低电能消耗，进而降低经济成本。

3.4变频节能技术

暖通空调制冷系统中定频模式让空调处于额定功率状态进行工作，这种情况下空调的功率基本没有变化，而用户在使用空调时如果需要低负荷状态很容易造成资源浪费。而变频节能的应用可以帮助弥补传统暖通空调制冷中冷热交换、通气排风等工艺设计上的不足，通过变频的方式改变原本定频模式的不足之处。变频节能技术主要利用了空调运行的不同负荷状态适应的功率变化，当空调低负荷状态时智能化的降低能耗，能够有效地节约资源，达到节能环保的目的。变频节能技术也是当前暖通空调制冷系统节能环保设计中最常使用的节能技术，但需要注意的是，尽管变频节能技术可以智能调节空调低负荷状态下的工作状态，达到节约能源的作用，这种节能情况在用户长期使用空调制冷的情况下表现较好，若用户制冷使用时间较短其节能效果可能无法达到预期。

3.5管道运维管控

暖通空调工程制冷系统管道施工环节的运维管控，是保证管道施工质量的重要方式，也是施工环节的技术应用重点。此时，应从管道清理、管道检验两方面着手：一方面，采用吹扫技术完成管道系统清理，以免管道内部存在杂物。此时，可选用压缩空气吹污的方式，清除管道系统中的铁屑、泥沙、灰尘或炭渣;为保证吹污质量，可将吹扫压力控制在0.6MPa，并采取多口分段排污方式清除杂质;吹污后，还应拆洗阀门阀芯。另一方面，采用检漏试验的方式，对暖通空调工程制冷系统管道施工技术成果进行检验，找出需返工位置，保证工程的最终质量。在实践中，检漏工作主要以气密性试验和真空试验方式开展，前者是基于氮气冲入后观察压力值的方式判断制冷系统是否存在漏气问题;后者则是通过加注氟利昂排出系统内气体的方式确定系统是否存在漏气问题。开展气密性试验检漏时，施工人员需从压缩器排气截止阀的旁通孔注入氮气，然后关闭液阀观察24-48h间系统的压力值情况;开展真空试验检漏时，施工人员需要根据系统的实际组成情况来选用抽气手段，比如以真空泵抽取全封闭压缩机组成的氟利昂制冷系统，这种方法也同样适用于氨制冷系统和由半封闭压缩机组成的氟利昂系统。

结语：

在新时代建筑项目施工过程中，建筑暖通空调已经成为不可缺少的关键设备，对国民的日常生活生产环境起到至关重要的影响。不过在开展建筑暖通空调制冷体系运行过程中，普遍情况会消耗极高的能源，与我国可持续良好的发展理念背道而驰，对环境造成负面影响。因此相关行业的研究工作人员需深入完善优化建筑暖通空调制冷体系，从而加强有效控制该系统力度。

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