空调制冷机房水系统综合优化控制策略研究

空调制冷机房水系统综合优化控制策略研究

谢垚

身份证号码：430321198702073330

  摘要：目前，我国科技发展迅速，社会不断进步，空调制冷设备的优化是近年来人们频繁讨论的重要内容，为了进一步提高空调和制冷设备的效率和制冷效果，以空调和制冷设备的水系统为切入点，进行了技术改进和优化，取得了良好的效果。针对这种情况，将以空调制冷设备的水系统为例，对其运行原理和优化策略进行阐述和分析。

  关键词：空调制冷；机房水系统；优化控制策略

  引言

  在我国全面推进环境保护的形势下，人们更加关注建筑工程领域节能减排的实施。在建筑工程的使用过程中，对能源的需求比较大，我们可以发现，建筑工程运行过程中的碳排放约占整个人类社会碳排放的22%。通过对大量相关资料和数据的综合分析，我们发现制冷机房对能源的需求属于整个空调系统的很大一部分，因此有效提升制冷机房的节能减排效果，对促进推动建筑业实现节能减排目标方面发挥积极作用。

  1.制冷系统的四个组成部分

  制冷系统由四个主要部件组成：蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀。蒸发器的制冷原理是液体制冷剂经过节流降压，在蒸发器吸热汽化的作用下进行物理降温。压缩机的原理是使蒸发器中的制冷剂处于低压，而冷凝器中的制冷剂处于高压。因此，压缩机是整个制冷循环的核心，是系统中制冷剂循环的动力装置。冷凝器的原理是在冷凝介质的作用下，将压缩机排出的过热气体冷凝成液体状态。膨胀阀的原理是对高压液体制冷进行节流，使进入蒸发器的制冷剂在所需的低压状态下吸热并蒸发，并根据被冷却介质热负荷的变化，自动调节流向蒸发器的制冷剂。   

2. 空调和制冷机房水系统的节能要求

  制冷机房的能耗约占中央空调系统总能耗的75%。循环水泵的能耗约占制冷机房总能耗的35%，但循环水泵往往是按照最大负荷设计的，这相当于系统的满负荷状态点，而全天的负荷变化很大。当负荷达到75%以上、50%以下时，此时，冷冻水、冷却水的供回水温差一定，随着负荷率的降低，冷冻水、冷却水的比例也相应降低，制冷机组比现在的制冷机房、冷却水泵、冷冻水泵分开变频控制。这种控制方式可以降低水泵的能耗，但有时会出现因水泵变频造成的机组能耗增加，导致总能耗增加。通过合理的控制，制冷机房有很大的节能潜力。

  3.优化策略

  3.1流量控制

  在实际工作中，许多空调制冷设备是空调机组作为整个水系统末端的机械设备，通过对水系统中水泵频率的合理调整，确保水系统能持续稳定运行，从而有效提高冷冻水的运行。它的主要作用是帮助水系统实现调节内部空气流量，工作人员可以根据实际情况优化空调机组的控制方式，改造传统开关控制方式，合理利用恒温控制方式，因为这些空调机组在运行中产生的热量过大。并结合建筑物内部负荷的变化，实现控制和调节水系统中通过盘管的流量，以达到调节流量的更佳效果。由于在制冷箱和双向调节阀等部件上，如流量特性和阻力特性等反映了空调机组运行中的一些水力特性，因此，工作人员可以先设置定水系统理想状态下的流量标准，再根据此标准相应调整和优化空调箱体双向阀及其内部结构，以此作为优化水系统基本性能的切入点。由于两者在实际应用中是串联关系，因此工作人员在选择具体型号调节阀时，需要重点考虑水系统中使用的盘管所产生的热量，根据相关的试验数据和统计结果，可以得知水系统中盘管处所产生的热量与流量的变化量之间是一种非线性的关系，因此，在选择具体型号调节阀时，盘管处工作人员可以通过选择具有强百分率特性的调节阀与空调箱组进行安装，从而达到优化水系统流量调节效率和质量的最终目的，实现水系统基本性能的质的飞跃，从而更好的弥补水系统中管的热特性。

  3.2水温控制

  首先，在水系统的运行过程中，空调制冷系统会受到一定的负荷，水系统的运行效率和室内的温湿度都会在这些负荷的作用力下受到一定的影响，所以工作人员通过对水系统在机房中的相对湿度进行适当的去除，就能够有效的提高水系统的运行效率。工作人员可以根据不同空调制冷机械的大小、型号、工作要求等内容对相应的水系统进行除湿，并根据预测结果进行除湿，从理论上说，水系统的热交换率和接触系数在不同程度上都会影响到水系统的除湿量，从而更好地保证水系统内部水温的恒定，使空调制冷达到最佳效果；二是因为水温在水系中的变化状态瞬息万变。因此，工作人员仅靠人工记录数据是难以调整的，为此，工作人员可根据建筑物对空调制冷水系统施加的负荷力的大小，引进先进的变频泵作为调节器，加强对自身水泵频率的控制，使其自身水泵频率发生变化，进一步符合人们对制冷机组的要求和标准。加强冷风效果，为炎炎夏日的人们提供更为惬意的清凉环境。

  3.3 冷水机组负荷增减控制策略

  冷水机负荷增减控制过程主要涉及系统负荷系数、单机/单头负荷系数和压缩机负荷系数等参数。其中，系统负荷率可以用系统运行时压缩机功率与冷水机总额定功率的比值或系统运行时冷水机制冷量与冷水机总额定制冷量的比值计算。同样的计算方法也可以用来考虑单机/单机头的负荷系数。压缩机负荷率主要控制压缩机滑阀的位置，通过计算得到冷水机冷冻水排放温度的设定值和冷水机冷冻水排放温度的实际值等参数，并传递给冷水机控制器，使压缩机滑阀处于指定位置，间接控制压缩机负荷率。

  3.4 室内风机组件

  ①皮带。首先，应注意其松紧度。可以用皮带张力计来测试其松紧度，也可以通过按压电机轮和风扇轮的中心来检查是否有1/2到1的位移。其次，检查皮带是否已经磨损。最后，检查皮带是否被拉长、断裂和变形。如发现皮带有上述问题，必须及时更换，更换时应注意皮带的型号。②电机。电机与安装板一体化设计主要是利用自身重力自动调节皮带张力，从而达到减少风机振动和皮带磨损的目的。当电机有异常声音需要更换时，对于上出风口单元，应特别注意安全，必须借助专用工具夹住电机，然后拆除电机底座的固定螺栓。③风扇轴承和叶轮。风机检查包括检查风扇叶片上是否有碎屑，轴承是否安装牢固，风扇叶片与外罩是否相互摩擦，轴承是否密封等。

  3.5节能优化

提高水系统压缩机的转换效率，最大限度地将制冷系统消耗的电能转换为动能，促进水系统的正常运行。 通过提高水系统电能的转换效率，在保证制冷效果的前提下，减少空调运行时消耗的电能，优化空调的节能减排性能。 其次，优化水系统出风口的位置和方向，合理设计出风口方向也能在一定程度上提高空调制冷设备的能效，针对这种情况，工作人员根据空调设备水系统的实际运行情况，可以适当地对其内部进行冷凝 从理论上看，空调制冷设备内部的水系统在运行过程中产生的压力，主要是在主机等辅助机械设备的运行过程中产生的，这其中包括做功的压力，可以降低压力值，因为这个过程产生的能量消耗很大，工作人员、 空调和冷水机里面的水系统，首先要降低其耗电量，这样才能为人们提供更好的制冷服务，才能明显优化和提高水系统的节能和环保性能。

结语

  总之，随着社会的进步和经济的改善，人们要求有舒适的办公和生活环境。在我国，大多数商业和私人建筑都配备了空调系统。考虑到目前的能源短缺问题，改进空调和制冷系统可以通过优化空调控制和减少能源消耗，有效地促进社会经济的健康发展。优化空调制冷系统的基本性能是未来几年空调市场的重要发展趋势，由于空调制冷系统的市场需求已经逐渐饱和，工作人员只有通过优化空调制冷系统的性能才能进一步扩大空调市场，笔者主要针对水系统，从空调制冷系统的 流量控制优化、水温控制优化、节能和环保性能优化等。希望在不久的将来，家用空调和制冷设备能够进一步优化和改进，造福人类，促进社会的稳定发展。

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