制冷空调系统计算机仿真技术分析

制冷空调系统计算机仿真技术分析

王会坤

合肥天鹅制冷科技有限公司

摘要：制冷空调装置应用持续深化的同时，对其计算机仿真技术的研究具有至关重要的意义。本文在对制冷空调仿真系统原理与特征进行阐述的基础上，对多联式空调系统所具备的特点做出分析。同时在对制冷空调装置调节系统仿真模型进行构建基础上，来对空调制冷系统性能优化进行探究与分析。

关键词：空调系统；仿真技术；应用分析

前言：

作为一项有着广泛应用，且效果较为优良的技术，近年来，计算机仿真技术得到了有效的发展与应用。然而，通过对制冷空调系统中的计算机仿真技术加以探究，能够使得实践水平得到有效提升，进而对制冷空调系统的优化，具有较好的效果。

一、制冷空调系统计算机仿真原理与相关特征分析

（一）制冷空调系统计算机仿真原理

对于制冷空调仿真系统来说，其能够在Windows2000以上版本计算中得到安装并操作，并分为网络版与单机版两种类型，对于单机版来说，只需要一台计算机，便能够进行操作，这种模拟操作过程，是在显示器模拟仿真面板上完成。而对于网络版仿真系统来说，其在运行时想，需将教学系统与实际系统进行有效连接，连接后，除去操作人员操作面板为仿真系统外，其它均和实际操作相同，这是因为对于操作人员来说，其能够利用仿真系统与真实系统的连接，来创设真实环境，同时有利于操作者自身能力提升。

（二）制冷空调系统计算机仿真特征

制冷空调仿真系统具有多种功能，并由制冷系统、风柜系统、电器系统与冷库系统所组成，其模拟得到的数据与实际设备数据能够吻合。一般来说，该系统具备以下特征：

1.仿真功能齐全

制冷空调仿真系统，可以对空调系统实施全过程仿真，对冷却及冷冻水泵、冷却塔风机、压缩机开停机均可进行仿真，涉及到的操作流程，与真实操作并没有较大差异。

2.图形与数据接口全面

制冷空调系统在其功能不断完善，自身界面的持续优化同时，也使得人际界面得到有效提升，进而很大程度上使人感受到真实感。同时，因为自身与真实制冷空调系统间得到了互联，所以，所涉及到的数据接口功能较为强大，另外其已完成向互联网的并入，进而可借助网络来开展远程教学。

3.设备较为丰富

制冷空调系统设备库包含了制冷系统所需的各种设备，其能完成对设备结构与工作原理的模拟，同时还可完成各类设备操作的模拟。进而使得设备损坏率得以降低，有利于教学效果的提升。

二、多联式空调系统相关特点分析

（一）节能效果优良

对于多联式空调来说，其机组最高能效比EER值，为机组满负荷的50%-75%左右，与原先单元式空调进行比较，当该系统在满负荷状态时，系统能效比值并不是很大，没有很好显示出节能的效果；当系统运行负荷为变频压缩机的高效区所对应，则机组在50%-75%负荷下运行，这时，对应的能效比满负荷运行状态要高出15%-30%，从而使机组工作效率得到大大提升。

（二）变频调节便捷

对于多联式空调系统来说，其不仅能够满足室内机的单独控制，也能够对满足室内机与室外机的协调控制，另外，还能够通过对压缩机转速的调节，来改变系统负荷，做到对制冷剂流量的有效分配，使得温度控制精确性得到有所提升。特别当空调运行时间没有规律性，负荷变化幅度较大时，由于该空调变频调节便捷，因此和其它空调相比，能够节约25%左右的能耗。

（三）具备良好的扩展能力

由于多联式空调在使用时，室内机与室外机能够依据用户需求来选择机型，同时在机型配比范围当中，完成自由组合。这意味着对于多联式空调来说，其所具备的扩展能力较强，不仅可以实现分区控制，也可以完成自由自合，甚至还能够对供热、供冷需求的全方位满足。

（四）安装与维护方便

对于多联式空调系统来说，去室外机可以放置在屋外的阳台、屋顶等位置上，不需要专门建设制冷机房。另外，多联式空调系统所用到的管线直径较小，体积较小，同时运用制冷剂作为能量转换介质，因此，这种空调系统在应用时，所需空闲不多。同时该系统体型较小，因此在安装与维护上，较为便捷，不需要专人来进行管理，因此有效降低运行时所需的成本。

三、制冷空调装置调节系统仿真模型的构建

（一）引水系统设计

因为制冷空调装置为一个动态元件，在运行时，其结构变化和运动，相比较稳定时，要复杂很多，因此，对水力瞬变进行计算时，技术人员一般运用制冷空调系统处于稳定工作状态时的综合特性曲线，来完成制冷空调装置流域制冷空调装置力矩特性的确立，然而，处于制冷空调系统稳定状态下所得到的综合特性曲线，不包含尾水管与蜗壳不称定工况条件下，水流惯性对制冷空调系统特性曲线带来的影响。对制冷空调系统综合特性曲线进行计算时，若是引水管道较长，那么，其对整体所造成的整体曲线造成的影响并不是很大，因此可将其忽略。但是，当引水管道较短时，在计算时，不能忽略其对特性曲线造成的影响。利用计算机来对制冷空调系统实施仿真建模时，因为在实际应用时，涉及到的线路较为繁杂，因此模型构建时，需对水力发电系统所涉及到的管道实施编号，只有这样，才能防止误差的出现，同时使整体效率得到有效提升。

（二）电液随动系统设计

对于制冷空调系统来说，其用到调速装置，是由电子调节控制器与电液随动系统所组成，其中电子调节控制器在我国应用的相对成熟。作为空调调速的执行设备，电液随动系统具有不可或缺的作用。然而，因为制冷空调调速系统中的工作油液量较大，流动的路径相对较长，同时与压缩空气及大气发生直接接触，因此造成工作油液当中，存在的油泥等杂质较多，同时，受到酸碱等因素影响，油质劣化问题严重，同时因为电液随动系统不具有很好的可靠性，因此，使得电液随动系统在运行时，容易发生堵塞等问题。然而，借助电子计算机仿真系统，便能够对其进行仿真设计，从而在不同状况下，能对制冷空调调节系统做到满足，并使效果达到最佳。

四、空调制冷系统性能优化措施

（一）制冷系统设计最优化

空调制冷系统性能要达到最优化状态，则需从系统设计方面改进。要想制冷系统设计达到最优化，处于传统方式的制冷系统，存在部分所需遵循的设计原则，然而，受到社会与经济变化的影响，材料与系统结构也在不断出现变化，所以，原先的设计原则，已难以做到对制冷系统发展需求的满足，因此，新的设计方法与原则逐步得到应用，其中就包含系统仿真方法。

作为制冷系统优化的第一环节，制冷系统设计在优化时，需完成动态仿真模型的构建，进而从经济与技术的角度出发，来完成整个制冷系统性能的预测，同时对系统结构参数与运行参数实施检验，只有这两个参数达到最佳匹配效果，那么制冷系统便完成最优设计。另外，除了这两个参数之外，在最优设计时，还需做到材料与能源的节约使用。

（二）制冷系统控制最优化

空调制冷系统性能要想达到最优化状态，不仅要实现设计最优化，还需保证系统控制做到最优化。控制优化所涉及到内容包含优化变量选取与约束条件的确定，制冷系统的控制，更多处于对有效性与实用性的考虑，优化变量选取主要处于对蒸发器、压缩机等结构状态参数的考虑，制冷系统约束条件在确定时，要求特别严密，需要在对空气侧热力及阻力。制冷剂侧热力及阻力进行计算之后，方可得到约束条件。

总结：

在对制冷空调系统计算机仿真技术进行研究可知，计算机仿真技术所涉及到的各种优势因素，决定了仿真技术在制冷空调系统中所处的地位对于技术人员来说，应当结合实际，来完成计算机仿真技术实施方案的有效确定与设计。

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