淺談建筑暖通空調制冷系統的優化控制策略

厲建海

【摘要】近幾年，我國時代經濟飛速發展，促進國民生活水平的逐漸提高，國民對生活質量的要求愈來愈嚴格，空調不僅可以為室內提供舒適的溫度，在一定程度上還能夠清潔室內空氣。由于暖通空調在具體使用過程中消耗大量的能源，經濟成本較高，同時可能會帶來一定程度的污染。因此，重視節能環保，既是為了節約能源、保護環境，也是為了人類的長久發展。本文介紹了暖通空調在使用過程當中所存在的問題，也分析了關于暖通空調節能環保的必要性，并給出了相應的建議。

【關鍵詞】暖通空調;制冷系統;環保節能;優化

中圖分類號：TU83文獻標識碼：A【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

隨著人們生活質量的不斷提升，選擇綜合性多功能的暖通空調作為調節室內環境的人越來越多，暖通空調的生產數量在不斷增加，產品型號也在不斷更新。暖通空調發展中除了常規的溫度調節和空氣交換作用外，環保節能性同樣是很多消費者極為關注的內容。暖通空調環保節能技術的應用一方面有利于節約能源，減少電費的消耗，為用戶創造更好的經濟價值，另一方面節能技術的使用也從客觀上實現了環保價值，減少碳排放，打造綠色低碳生活。在這一過程中，暖通空調制冷系統的環保節能技術是極為重要的組成部分，當前針對暖通空調制冷系統環保節能措施的討論以及技術的創新也在不斷發展。

1、建筑暖通空調制冷體系的工作原理

建筑暖通空調在工作進程中，制冷效果通過熱量交換來實現。通過制冷劑在蒸發器、節流閥、壓縮機及冷凝器四大設備設施中持續循環工作，促進制冷劑本身狀態改變的同時實現對熱量的吸收與釋放。蒸發器具有吸收熱量的價值，在大規模熱量的采集項目中，制冷劑發生變化從原先的液體轉化為低溫低壓氣體，該氣體流入到壓縮機中，壓縮機作用轉化為高壓高溫的氣體，此部分氣體流入到冷凝器之中，將自身熱量傳送給水與空氣的同時轉化成液體。多次循環，通過交換熱量來完成降溫的目標。暖通空調工作過程中，不僅制冷劑的循環，還包含冷凍水、冷卻水、室內空氣的循環，制冷劑通過壓縮機將壓縮成為液體后進入蒸發器之中，接著和冷凍水實現熱量交換，接著通過冷凍泵，此時冷凍水來到風機封口的冷卻盤管之中，通過風機吹送進行降溫處理。制冷劑通過冷凝器蒸發作用轉化為氣體，由冷水泵進行冷卻水將其輸送到冷卻塔中，通過水塔風機進行噴淋冷卻，最后通過與空氣間的熱量交換來完成熱量釋放。在熱量轉換與循環進程中，制冷劑均參與其中，且進行熱量交換，通過多次循環才可以實現制冷效果。把室內氣溫進行下調，為居民提供舒適的室內溫度。從上述的制冷工作原理可看出：制冷體系是實現空調運行的重要過程，起到尤為重要的作用，也是能源消耗的主要部件。

2、暖通空調制冷系統存在的缺陷

2.1施工材料

暖通空調工程制冷系統的管道施工材料必須與工程實際要求相符，否則會造成材料浪費、材料更換頻繁或材料應用不安全的問題。在實踐中，相關工作人員應該從施工材料的生產和購買兩方面著手，加強材料選購管理，從根本上杜絕材料浪費和無法使用的問題。當然，還需要不斷優化施工技術，確保施工材料能發揮最大價值。

2.2管道安裝質量控制不到位

由于暖通空調系統的組成復雜，有很多管道安裝是需要在前期主體結構施工時需要提前預埋的，所以這對于工作人員的專業水平要求較高，需要做好協調工作。但是當前很多專業施工人員在制冷管道安裝前，沒有做好統一協調施工，使得制冷管道的安裝存在很多問題。有一些需要提前預埋、開孔的位置也沒有做好處理，這樣增加了后期的施工難度，不利于制冷管道安裝工作的順利開展。

2.3空調噪聲振動問題

（1）目前建筑工程中暖通空調設備沒有做到嚴格控制，市場競爭激烈，設備噪音現場實測指標明顯高于廠家提供產品參數值，同時，施工技術和施工質量管理力度不足，直接導致暖通空調設備噪音超標，因此，在安裝暖通空調設備之前，要現場進行通電測試，測試噪聲指標。（2）空調管道安裝過程中沒有進行除銹、清理焊渣、麻絲，過濾器堵塞以及管道清洗不規范，致使運行時管道內產生雜聲。（3）在安裝施工中，沒有嚴格按照設計圖紙進行布設，容易使管道交叉、管道坡度設置不符合要求，導致管網出現氣囊，管道運行時水流堵塞而產生噪音問題。

3、建筑暖通空調制冷系統的優化控制策略

3.1排風余熱回收技術

夏季空調的排風溫度響度和室外新風溫度都相對較低，并且室內含濕量還低于室外新風含濕量。因此，在降低新風的溫度和濕度時，可以借助熱風回收裝置達到冷熱交換的目的。反之，在冬季時節可用同樣的方式增加新風的濕度和溫度。目前最常用的兩種熱回收設備為顯熱回收型和全熱回收型，其不但適用于中央空調，在其他建筑行業中也有著良好的發展前景，在節能的同時還能有效改善室內空氣質量。盡管這項技術在我國各行業領域的應用中仍停留在初期階段，但經大量實踐與探究，這項技術在應用過程中已取得了明顯成效，在未來發展階段中也會繼續研發出更新穎、高效的產品。

3.2完善優化制冷機

暖通空調制冷技術中廣泛應用CDF技術，采用這一技術能夠實現暖通空調中相關信息數據的剪力模型與復雜運算等，對提高暖通空調的研究成效具有較大支持與幫助，大幅度節約研究時間與資金成本投入。CDF技術的優點全面呈現在精準、有條不紊的運算暖通空調的每項信息數據，盡可能的確保信息數據的精準性與可靠性，為改善優化暖通空調制冷系統奠定堅實的基礎與幫助。改善優化暖通空調制冷體系的重點在于實行海量可視化、信息化數據判斷后，通過專業技術工作人員對其進行分析與應用。不過需注意一點：工作人員在應用CDF技術以前，需多次明確壓縮機的應用狀況，把握壓縮機處于正常工作背景下的轉動率，把室內吸收冷氣過程中的壓力數據進行全面記載，研究工作人員從這些信息數據著手，建立針對性的BP神經網絡模型，制冷氣溫與制冷體系實際工作狀況、輸入量息息相關，通過把控壓縮機出入口的負荷數值，較好地掌握壓縮機工作狀況，換而言之，BP神經網絡模型輸出數值就是制冷劑體系的吸氣壓力值。

3.3蓄冷技術的改進

在我國，城鎮化進程加快，水電等資源的需求量增加的前提下，不同的時間段用電用水需求不同，而不同時間段的水費電費標準也不同。借鑒百度大廈冰蓄冷技術，利用階梯電費的特點，借助自動控制系統程序來安排制冷工作，在夜間電力負荷低谷期制備冷量，在白天電力負荷高峰期間用制備的冷量為中央空調系統供冷，減少用電高峰期的電網負荷，有效減少電網峰谷差異，實現電力的“移峰填谷”，提高電網的負荷率，并有效節約企業的實際用電支出。通過“移峰填谷”，在收費低的時段進行正常制冰工作，在收費較高的時期可以將冰轉化成水，利用水和冰進行正常工作，可以降低電能消耗，進而降低經濟成本。

3.4變頻節能技術

暖通空調制冷系統中定頻模式讓空調處于額定功率狀態進行工作，這種情況下空調的功率基本沒有變化，而用戶在使用空調時如果需要低負荷狀態很容易造成資源浪費。而變頻節能的應用可以幫助彌補傳統暖通空調制冷中冷熱交換、通氣排風等工藝設計上的不足，通過變頻的方式改變原本定頻模式的不足之處。變頻節能技術主要利用了空調運行的不同負荷狀態適應的功率變化，當空調低負荷狀態時智能化的降低能耗，能夠有效地節約資源，達到節能環保的目的。變頻節能技術也是當前暖通空調制冷系統節能環保設計中最常使用的節能技術，但需要注意的是，盡管變頻節能技術可以智能調節空調低負荷狀態下的工作狀態，達到節約能源的作用，這種節能情況在用戶長期使用空調制冷的情況下表現較好，若用戶制冷使用時間較短其節能效果可能無法達到預期。

3.5管道運維管控

暖通空調工程制冷系統管道施工環節的運維管控，是保證管道施工質量的重要方式，也是施工環節的技術應用重點。此時，應從管道清理、管道檢驗兩方面著手：一方面，采用吹掃技術完成管道系統清理，以免管道內部存在雜物。此時，可選用壓縮空氣吹污的方式，清除管道系統中的鐵屑、泥沙、灰塵或炭渣;為保證吹污質量，可將吹掃壓力控制在0.6MPa，并采取多口分段排污方式清除雜質;吹污后，還應拆洗閥門閥芯。另一方面，采用檢漏試驗的方式，對暖通空調工程制冷系統管道施工技術成果進行檢驗，找出需返工位置，保證工程的最終質量。在實踐中，檢漏工作主要以氣密性試驗和真空試驗方式開展，前者是基于氮氣沖入后觀察壓力值的方式判斷制冷系統是否存在漏氣問題;后者則是通過加注氟利昂排出系統內氣體的方式確定系統是否存在漏氣問題。開展氣密性試驗檢漏時，施工人員需從壓縮器排氣截止閥的旁通孔注入氮氣，然后關閉液閥觀察24-48h間系統的壓力值情況;開展真空試驗檢漏時，施工人員需要根據系統的實際組成情況來選用抽氣手段，比如以真空泵抽取全封閉壓縮機組成的氟利昂制冷系統，這種方法也同樣適用于氨制冷系統和由半封閉壓縮機組成的氟利昂系統。

結語：

在新時代建筑項目施工過程中，建筑暖通空調已經成為不可缺少的關鍵設備，對國民的日常生活生產環境起到至關重要的影響。不過在開展建筑暖通空調制冷體系運行過程中，普遍情況會消耗極高的能源，與我國可持續良好的發展理念背道而馳，對環境造成負面影響。因此相關行業的研究工作人員需深入完善優化建筑暖通空調制冷體系，從而加強有效控制該系統力度。

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