暖通空调制冷系统的优化与控制技术

暖通空调制冷系统的优化与控制技术

刘悦

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摘要：社会经济的快速发展使得大众消费水平不断提升，对生活质量提出了更高要求。而暖通空调作为控制室内温湿度的重要设备之一，也应在当前背景下做好制冷系统的优化及完善工作。本文就基于此，对暖通空调制冷系统优化与控制技术进行相关概述，旨在切实提升暖通空调制冷系统性能，促进社会可持续发展进程。

关键词：暖通空调制冷系统；优化；控制

前言

就目前来看，暖通空调已成为大众生产生活的必需品，在调节室内空间温湿度中发挥出了重要作用。但由于暖通空调，特别是其制冷系统运行期间会产生大量能耗，与当下社会可持续发展要求不符，需相关管理部门做好暖通空调制冷系统制优化及控制工作，不断提升制冷系统运行期间能源利用率，加快环境友好型社会发展进程。

1、暖通空调制冷系统理念分析

1.1暖通空调制冷技术发展趋势

早期暖通空调制冷系统由制冷技术改进而来。传统制冷技术所能够满足降低室内温度的要求，但具有制冷效果差、运行周期长等问题[1]。随着社会经济及科技技术的快速发展，相关工作人员对传统制冷技术进行了进一步完善及优化，依据大众对室内空间环境的需求，增设自动设置温度功能，切实提升了暖通空调制冷系统运行期间的资源利用率。

1.2暖通空调制冷系统运行原理

暖通空调制冷系统需通过制冷剂在冷凝器、压缩机及蒸发设备等循环，实现热量交换。其中，蒸发设备肩负起吸收热量的重要职责，将制冷剂由液体转化为气体，气体被吸入到压缩机中，压缩成高温高压气体，最后由冷凝装置自身热量，将气体重新转变为液态。同时，在暖通空调制冷系统实际运行过程中，制冷剂在被重新输送到蒸发器中，也可与冷冻水进行热量交换，通过风机送至冷却盘管中，实现对一定空间的冷却处理。因暖通空调制冷系统运行会发生一定的热量交换，实际耗能量较大，需对其能量损耗问题进行不断优化。

1.3暖通空调制冷系统制冷剂的重要作用

制冷机对暖通空调制冷系统运行效果具有直接影响。为更好提升暖通空调制冷系统功能性，需进一步提升制冷机运行效率[2]。同时，对制冷剂运行参数进行系统的预判，针对相同情况下制冷机的运行工况，控制制冷机运行能耗量，实现暖通空调制冷系统节能降耗的目标。

2、暖通空调制冷系统优化与控制方式

2.1计算机流体动力学优化与控制法

计算机流体动力学属于计算机科学数据模型，通过有效的加速功能，简化实际计算流程，提升实际工作效率。计算机流体动力学分为不同模块，各模块发挥出的积极作用存在一定差异性。

2.1.1模型建立

在利用计算机流体动力学优化暖通空调制冷系统期间，应事先构建起暖通空调制冷系统模型。由于暖通空调制冷工程流体属于湍急流动体，应使用相关湍急模型模拟出暖通空调制冷系统运行状态，直观展现出暖通空调制冷系统运行期间存在问题。

2.1.2数值计算

在实际运用计算机流体动力学的过程中，应明确暖通空调制冷系统运行初始条件，如系统在空间求解变量中的分布情况，系统随时间及地点变化的规律等。而后，通过计算机网格表现方式，编制制冷系统非结构表格。最后，对制冷系统运行离散方程进行计算，细化制冷系统求解区。

2.1.3数据处理

对暖通空调制冷系统运行参数进行可视化处理[3]。借助计算机流体动力学，求出制冷系统空间流体数值。同时，借助图表或静态图片等方式，将制冷系统运行数据表现出来，切实提升系统数据观测便利性。

2.1.4专用模块设计

为确保暖通空调制冷系统运行可满足大部分用户需求，应通过计算机流体技中的各项专用模块，将此些模块与系统专用版本有机结合在一起，计算出制冷系统复杂的流体方式，高效生成计算机网格，提升暖通空调制冷系统优化效率。同时，将计算机流体动力学应用在暖通空调制冷系统升级及研发工作中，也可为研发工作提供更加全面的参考依据，有效预测空间气流分布状况，及时发现影响暖通空调制冷系统正常运行的症结所在，从根本上提升暖通空调制冷系统运行效果。

2.2自适应模糊优化及控制法

2.2.1自适应模糊算法实质

自适应模糊算法以自适应模糊装置为主，具备数据采集及数据调整等功能。将自适应模糊算法应用在暖通空调制冷系统优化与控制中的优势主要体现在以下几个方面：第一，自适应模糊算法可对制冷系统进行整体优化。暖通空调制冷系统主要由多子循环系统共同组成，如仅优化单一系统，难以切实提升系统整体运行效率。而借助自适应模糊控制手段，能够对系统整体运行情况进行准确分析，实现全局化、整体化优化目标；第二，自适应模糊算法可更好控制暖通空调制冷系统运行效率，计算出冷却水系统最佳温度，确保制冷系统与周围环境之间的协调性[4]；第三，自适应模糊算法可满足在线调节要求。自适应模糊控制算法具备一定的学习及调节能力，可对自适应模糊算法制冷系统进行不断的优化与修正，控制制冷系统实际运行能耗量，更好实现节能减排目标。

2.2.2自适应模糊算法的实际应用

将自适应模糊算法应用在制冷系统结构及功能优化过程中，能够通过控制模块、执行模块及信息采集模块加快优化效率。其中，控制模块内智能模糊控制装置由自适应模糊算法软件及硬件设备组成，肩负起系统运行偏差量、变化量及模糊化处理重任；执行模块包括变频调速、智能控制柜及水泵智能控制柜等装置，可对制冷系统循环环节进行动态控制，确保冷却水始终处于最佳温度之内；信息采集模块主要就是传感器装置，将制冷系统运行期间的进水温度、出水温度及冷却系统运行效率等参数数据进行全面采集及分析，通过智能自适应模糊控制装置比较各偏差值，及时发现系统运行期间存在的问题，通过同时冷却水温度、调节冷却塔风量等方式，将暖通空调制冷系统运行能耗量控制在绿色节能标准范围之内，更好提升制冷系统运行效率。

3、暖通空调制冷系统发展前景分析

随着暖通空调制冷系统的日渐成熟，系统又增设了自动清洁、静音及直流变频等功能[5]。其中，变频技术与物联网技术的涌现切实提升了暖通空调制冷系统节能控制及远程控制效果，促进暖通空调制冷系统智能化、节能化发展进程。

总结

总而言之，社会经济及科技水平的快速发展进一步巩固与夯实了暖通空调在现代化建筑中占据的重要地位，需相关管理部门认清暖通空调制冷系统实际运行能耗量过大问题，积极引进先进制冷技术，加大可再生资源开发力度，切实提升暖通空调制冷系统运行效率，深入贯彻落实节能理念。

参考文献

[1]夏毓,孙罡.暖通空调制冷系统的优化控制研究[J].民营科技,2016(05):41+238.

[2]曹勇,崔治国,刘辉,付显涛,武根峰,魏景姝.前馈控制技术在暖通空调领域的研究应用综述[J].建筑节能,2018,46(08):82-85+91.

[3]印红梅,康玉宽.多源暖通空调控制技术应用——以西南科技大学城市学院为例[J].住宅与房地产,2018(28):56-57.

[4]张瑞武.暖通空调自动化应用计算机技术的现状与展望[J].建筑技术通讯(暖通空调),1987(03):30-32.

[5]杨谦,宗文波,杨丹,范志远.集中空调制冷站全变频小负荷运行实例能效分析[J].暖通空调,2014,44(06):97-101.