建筑物中央空调制冷系统优化设计研究

摘""要：我国在进行发展建设的过程中，建筑行业在其中发挥着重要的作用和价值，是我国重要的支柱产业之一。在开展建筑与建设与施工的过程中，为保证整体的舒适性，增设多种系统，尤其是中央空调系统，可保证建筑物内温度的舒适性，提升用户满意率。中央空调的构成包含众多内容，制冷系统是其中最为重要的组成部分，可调整并控制整体温度。为进一步提升制冷系统运行有效性与质量，还需对其整体设计进行优化。基于此，将中央空调多联机系统作为案例，明确优化设计的技术特点，并对制冷系统的优化设计进行讨论。

关键词：建筑物""中央空调""多联机""制冷系统""优化设计

中图分类号：TU831.3

Research"on"Optimization"Design"of"Central"Air"Conditioning"Refrigeration"System"in"Buildings

LI"Bin

Guangdong"Midea"Refrigeration"Equipment"Co.，"Ltd.，"Foshan，"Guangdong"Province，"528311"China

Abstract："In"the"development"and"construction"process"in"China，"the"construction"industry"plays"an"important"rolenbsp;and"value，"and"is"one"of"the"important"pillar"industries"in"our"country."In"the"process"of"building"and"construction，"various"systems"are"added"to"ensure"overall"comfort，"especially"central"air"conditioning"systems，"which"can"ensure"the"comfort"of"the"temperature"inside"the"building"and"improve"user"satisfaction."The"composition"of"central"air"conditioning"includes"numerous"components，"among"which"the"refrigeration"system"is"the"most"important"component，"which"can"adjust"and"control"the"overall"temperature."To"further"improve"the"effectiveness"and"quality"of"the"refrigeration"system，"it"is"necessary"to"optimize"its"overall"design."Based"on"this，"taking"the"central"air"conditioning"multi-split"system"as"a"case"study，"the"technical"characteristics"of"optimized"design"are"clarified，"the"optimization"design"of"refrigeration"systems"is"discussed.

Key"Words："Buildings;"Central"air"conditioning;"Multi-split"connection;"Refrigeration"system;"Optimal"design

中央空调系统是建筑物范围内最为重要的电气系统，通过集中统一的方式对温度进行控制与调整，进而为用户提供更为舒适的建筑环境。制冷系统运行质量直接决定中央空调运行效果。因此，在进行建筑物建设的过程中，需对中央空调制冷系统进行优化设计，保证其可以满足用户对于环境调节的需求，同时也增设预测能力，实现温度控制的目的。需要注意的一点是，在进行中央空调制冷系统优化设计的过程中，还需保证满足国家相关法律法规的需求，保证整体的节能性与绿色性。

1""建筑物中央空调多联机概述

目前，在进行建筑物建设的过程中，为营造良好的建筑环境，需根据建筑物规模增设中央空调，保证室内温度满足用户需求。中央空调的运行具有较强的优势与价值，而中央空调多联机是一种高集成性空调系统，主要是在传统用热泵技术的基础上，增加智能控制技术、节能技术以及网络控制技术等，为中央空调制冷系统稳定运行提供了强有力的支持。中央空调多联机系统的运行，在控制技术的支持下，按照需求控制压缩机制冷剂循环量，同时也可有效控制进入室内换热器的制冷剂流量，满足的建筑物室内冷热负荷要求[1]。中央空调多联机在实际运行的过程中，可以获取建筑物室内实施参数，随后明确室内舒适性参数、室外环境参数以及表征制冷系统运行参数，随后以此为基础调节压缩机输气量，并对元件进行调整，保证中央空调多联机始终处于良好的运行状态。

2""多联机制冷系统优化设计技术特点

2.1""高灵活性

对于建筑物中央空调多联机系统来说，制冷系统在其中发挥着重要的作用和价值，但是此系统在运行时存在弊端，技术人员针对系统进行相应的优化，尤其是制冷系统，以此提升系统运行有效性与质量。通过科学有效的优化设计，可保证始终处于良好的运行状态，同时在智能通信以及控制系统的支持下，用户应用有线遥控器或者是无线遥控器进行调节控制即可，一般在1～2"s内可完成调节，便捷性较强；优化增设控制器具有参数显示性能，以此明确制冷系统运行状态，并对风量进行调节与控制[2]，控制精准度高达95%。此外，设计人员利用通信线将室外机进行连接，实现集中控制与分户计量的目的，也为空调系统管理提供了强有力的支持。

2.2""节能性

传统中央空调多联机制冷系统在运行的过程中，需消耗大量的资源，与我国“绿色发展”理念相悖，因此需重视整体设计的优化，实现节能降耗的目的，可降低35%～55%的能源消耗，也是当前建筑物中央空调重点研究内容。为降低能耗，设计人员引进无级调节变频器，实现压缩机运行频率调节的目的，同时将此项技术与自适应控制技术进行有效的融合，其在实际运行的过程中，可根据中央空调运行的实际情况，自动化调节负荷，并保证调节输出的连续性，进而为用户提供更为舒适的建筑环境，也提升了空调系统的节能性。

2.3""便于养护与维修

在进行优化设计的过程中，设计人员还考虑了后续的维修与养护，由于传统多联机系统较为复杂，虽然可保证整体运行的稳定性，但是在进行检测与维护时存在一定的难度，且整体强度较高。通过科学有效的优化设计，可省略相应的步骤，保证整体系统的规范性，降低系统复杂程度，使得整体构成较为简单，将其设计为直接膨胀式系统。优化后，系统在实际运行的过程中无须庞大的水系统支持，因此无须增设防冻系统，降低了后续维修与养护的难度，在一定程度上节约了人力支出与成本支出。

3""建筑物中央空调制冷系统优化设计分析

在进行优化设计的过程中，工作人员需要从多角度入手，以此保证整体系统运行的质量与效率，提升建筑舒适性。具体优化设计如下。

3.1""设备选型

在开展优化设计的过程中，设备选型是最为重要的一项内容，设计人员需进行科学有效的计算，并对结果进行校验，保证设备参数满足制冷系统运行需求，设备选型具体如下。

首先，在进行设备选型的过程中，设计人员需明确建筑物的实际需求，计算具体负荷情况，以此为基础明确室内机额定制冷量[3]。同时，设计人员在完成设备选型之后，还需确定气流组织要求，最终明确室内机组型式，最终保证整体运行的有效性与质量。

其次，设计人员需通过计算，明确多联机系统承担的区域内冷热负荷情况，以此确定室外机组额定制冷量，以此发挥制冷系统运行的有效性。

最后，设计人员需对各项数据进行校准，保证数据的精准性，同时设计人员按照实际工况，分析系统制冷能力，并对温度、配置率、配管长度、安装高度以及融霜等进行调整。随后，设计人员需计算室外机组试验制冷、制热量，具体计算公式如下。

在公式（1）中，Q表示室外机组试验制冷、制热量，单位：kW；QR表示室外机组定义制冷、制热量，单位：kW；a表示室内、室外设计温度与室内、室外机组配置率修正系统；（一般选择产品制造商的推荐值）；B表示室外、室外机组之间的连接管等效长度和安装高差综合修正系数（一般选择产品制造商的推荐值）；表示制热时融霜修正系数（一般选择产品制造商的推荐值）。

3.2""新风设计

对于传统制冷系统的运行来说，新风补充存在一定的问题，因此需对新风进行优化设计，保证整体配置的合理性，这也是优化设计的重要内容之一。具体分析如下。

3.2.1""全热交换器

在进行优化设计的过程中，在制冷系统内增设全热交换器，其具有热回收的性能，实现了节能降耗的目的。在全热交换器的支持下，可回收室内排气能力，且回收效率相对来说比较高，可保持在60%～70%的范围内，通过此种方式，在夏季实现了预冷与除湿的目的，在冬季实现了预热加湿的目的，进一步提升建筑环境的舒适性，在完成优化之后，可节约中央空调能耗的15%～20%左右。同时，通过优化设计可对整体系统进行完善，降低空调设备容量，无须消耗大量的资金成本，运行成本相对来说也比较低，这也是多联机优化的只要目的之一。在完成优化之后，还可节约大量的空间与场地，且管道布置也较为容易，适合大部分建筑物结构形式。此外，需要注意的一点是，在进行优化设计的过程中，需合理布置新风口与排风口。

3.2.2""独立风冷热泵机组

此种优化设计方式，将新风系统作为独立系统，与多联机系统独立设置，可保证制冷系统的风量以及冷量，进而保证整体运行的有效性，但是此种方式具有一定的限制性，对于温度、湿度以及洁净度的要求较高，更适合应用于要求较高的建筑物环境内，以此提升制冷系统性能。

3.2.3""直接送入室外新风

对于多联机系统来说，其在实际运行的过程中，将未处理过的新风直接接入室内机，需对中央空调系统容量进行调整与优化，此时主要依靠室内机容量控制的方式进行调整，并将回风温度作为反馈信号，在此过程中，室内机运行需要承担部分新风负荷[4]。但是，此种方式具有一定的缺陷，需增加室内机型号，此时噪声也随之增加，降低建筑物舒适性。室内机在运行的过程中，将回风温度作为反馈信号，在控制系统的支持下，对数据进行分析，室内冷量不足，导致室内机组长时间处于最大负荷或者是超负荷工作状态，最终降低运行年限，导致出现过流保护现象。同时，室内机在运行的过程中，无法直接处理大量风量，最终影响整体运行效果与质量。由此可见，此种设计优化方式具有一定的限制性，仅适合应用于新风量需求小的中央空调系统，也适合应用于室内空气品质要求较低的建筑物之中。

3.3""引进变频技术

一般建筑物内用户较多，人员较为密集，导致整体散热量教大，且其在时间的影响下会发生一定的变换，最终对冷负荷造成一定的影响，随时间变化发生改变。中央空调制冷系统在实际运行的过程中，夏季制冷负荷较高，而通过传统方式进行调节存在一定的弊端，不利于中央空调系统的有效运行。目前，制冷系统在实际运行的过程中，主要利用风阀对风力进行调节，但是通过此种方式对风力进行调节需消耗大量能量，降低了设备功率；同时为了保证风力调节满足建筑物的温度需求，需对水管路的水流量进行调整，此时一般采用电动调节阀，自动化开展调节处理。此外，在进行设计的过程中，还增设了变频装置对水系统与风系统进行调节。在此过程中，变频技术在其中发挥着重要的作用和价值，其在实际运行的过程中，主要是改变系统风量，随后风机根据风量变化进行相应的调整，实现空调功率调整的目的。变频技术的应用主要是利用无级调速风机，自动化调节风量，通过静压、室内以及送风温度控制的方式进行风量控制与调整，以此保证制冷系统运行质量与有效性[5]。在变频技术的支持下，可保证制冷系统运行不存在大噪音，且保证整体运行的稳定性与安全性，也可降低整体能源消耗，实现节能减排的目的。此外，在变频技术的支持下，还可降低中央空调系统功率，保证满足国家标准与要求。

4""结语

综上所述，在进行建筑物建设与施工的过程中，中央空调系统在其中发挥着重要的作用与价值，可保证建筑物室内温度满足用户需求。在开展建设之前，需对中央空调制冷系统进行优化设计，从设备选型以及新风设计入手，并引进变频技术，以此保证制冷系统运行的灵活性与节能型，满足建筑物运行需求，为用户提供更为舒适的建筑环境，提升用户满意率，以此保证企业的经济效益以及社会效益。

参考文献

[1]蒋航航，刘雪峰，路坦，等.考虑负荷随机性的冷冻水系统优化设计[J].建筑节能（中英文），2022，50（1）：64-73.

[2]张浩.西安某产业基地浅层地热能供暖/制冷优化设计与分析[J].能源与环境，"2024（2）：77-80.

[3]易检长，任中俊，黄鹤，等.基于运行数据的大型空调冷站优化控制研究与应用[J].建筑节能（中英文），2022，50（2）：23-27.

[4]刘雪峰，陈文鉴.近似优化算法在半集中式空调系统末端优化设计中的应用[J].制冷与空调（四川），2022，36（4）：598-609.

[5]许朦.基于费用效率的建筑物中央空调制冷系统设计优化研究[D].南京：东南大学，2023.