空调制冷系统自控节能实现路径研究

空调制冷系统自控节能实现路径研究

田涛

宁波奥克斯电气股份有限公司 315000

摘要：空调系统是一种综合性能高的室内温度调控系统，它可以通过自身制冷技术实现屋内温度在可控范围内的降低。但基于其复杂的系统运转模式，空调在实际工作中会产生大量能源消耗不利于绿色新发展理念的推广，因此要通过对空调制冷系统的节能优化来提升其绿色环保的生态效益。本文研究目的是通过明确空调制冷系统和控制系统的运作原理，探究利用自控终端对制冷过程中的各环节进行合理优化，通过提升制冷系统的能源有效利用率来减低其能源损耗，从而实现节能减排的可持续发展目标。

关键词：空调；制冷系统；自控节能

前言：近年来我国现代化建设不断推进，建筑设计也随之不断追求打造舒适的环境。空调基于其可以随意调控室内温度的性能被广泛应用，但空调系统在工作运行过程中其大功率和高耗能会给自然环境带来一定的压力。因此，国家相关管理部门和空调行业设计部门开始逐步重视空调在这一方面的具体问题，并合理利用自控技术对空调的制冷系统进行调节控制，从而实现空调系统的节能优化，提升空调制造行业的生态效益和可持续发展水平。

1. 空调制冷系统原理

空调制冷系统通过系统制冷运作实现温度降低控制，其运行原理是当空调器接通电源后，制冷系统内存在的制冷剂的低压蒸汽通过压缩机时会被轴流风扇吸入且转化为高温高压的蒸汽带走制冷剂放出的热量，这些蒸汽被传送至冷凝器部分进行冷却处理，变为中温高压状态后进入干燥瓶经过过滤器去湿过滤，经节流部件减压处理形成低温低压的气液混合体喷入蒸发器，最后利用循环系统中贯流风扇运作使其不断流动从而带走热量使室内空气温度降低。

2. 空调自控技术原理

空调系统的自控技术包括冷冻系统控制、新风空调机控制和热交换器控制三个部分，这些自控技术部分协调运转实现了空调系统在工作过程中的自动化、智能化运转控制。通过合理运用空调系统的自控技术可以优化其他分系统的性能，统筹控制不同设备的运行状态和时间包括对制冷系统的控制，从而提升制冷系统的节能水平。空调自控技术具体由监控点和监控系统构成，监控点可以实现对空调整体运作的实时监督管理，并根据空调的实际运行需要和状态不断进行专业调整优化，通常采用列表法对空调的数据信息做出分析设计，并更新运行规划从而对空调各系统实现有效控制。监控系统则是综合控制处理系统，负责结合流动渠道对室内空气流量和热量做具体计算分析，提出合理的阻燃参数改进方案，并将分析数据反馈给中央控制系统从而对空调工作进行自动化控制调节。将空调的自控技术科学地与制冷系统相结合可以达到节能环保的优化目的。

3. 制冷系统实现自控节能的有效路径

1. 内部水循环控制设计

空调制冷系统的水循环分别由冷冻水、冷却水和供回水压循环运转构成，若能用自动变频设备取代传统的供应调节设备可以实现冷冻水和冷却水的温度在供回水压中得到有效控制，从而降低水循环系统的能源消耗有助于提升空调系统制冷能力。为从内部水循环控制设计角度入手，实现制冷系统的自控节能优化，可以对水循环系统的冷水机组进行控制改造。冷水机组可以利用控制系统对其进行远程操作，可以通过计算机系统将其负荷率大小控制在合理范围内。利用自控技术使冷水机组保持高效运作，并在控制系统内设置冷冻水、冷却水流动量的最小数值，一旦实际情况达到或低于这个数值，自控计算机系统就会通过远程控制冷水机组来减少对冷冻水和冷却水的需求，以此实现内部水循环能耗的下降。还可以采取在水进出口安装自动温感器的自控方法，或安装变频器，掌握流动水的实际温度和流速进行远程调节，还可以实现自动开启关闭，针对内部水循环的自控改造可以有效控制水循环系统的运转负荷，从而达到有效利用水资源避免能耗提升的效果。

2. 空调风机控制设计

对空调风机开展节能优化工作，重点在于对空调电机电压和运作频率的控制设计。变频器具有平衡运作状态、控制风速调节的性能，合理选择自控技术良好的变频器可以快捷调整空调风速，有效降低运作轴承受到的冲击力，从而延长空调设备的使用寿命。空调设计部门要以空调风机转速和流量作为参考数据，通过计算其比例得出变频器应用给其他环节带来的影响，得出各工作系统之间的紧密联系，从而更好地掌握电机电压和频率的节能控制设计方案。

3. 变风量控制设计

在利用自控技术完成空调风机的控制设计后，可以将选择好的变频器与空调供电系统建立联系，利用自控系统调节变频器的工作参数从而实现出风量的变化，而风量变化又可以反作用于电压的控制调节，二者相互作用、双向控制从而提升运行效率。利用自控系统合理控制变风量并严格规范其出入标准，将其范围严格控制在可荷载范围内，可以促使水循环系统达到稳定可靠状态，降低对水、电、风能的能量消耗和其余不必要的损耗，从而实现自控节能效果。

4. 环境调节适应能力控制设计

提升空调制冷系统节能效力还需要调节其与外部环境的适应能力控制，要使制冷系统在与内部各环节相配合的前提下，根据外部环境如温度、湿度的变化智能地调整自身运作状态，调整最符合环境状态的运行模式以减少不必要的能源消耗。自控系统可以智能感知外部环境变化，并对这种变化做出及时判断和调整并发送给制冷系统，使制冷系统按照指令调节供电量和水流量等要素，使制冷系统始终都可以保持稳定状态并不断控制自身的适应调节能力，在保证制冷质量的基础上实现节能目的。

结束语：空调系统是一个较为复杂的多设备构成系统，其中制冷系统发挥着至关重要的作用。为进一步提高空调制冷系统的自控节能能力，空调生产行业要从室内环境实际情况出发，利用自动化控制技术优化空调制冷运作的每一个具体环节，合理应用感温系统和变频系统等智能化处理控制装置，通过优化制冷系统的自身工作效率来减少不必要的能源消耗，从而提升空调系统节能减排的生态效益。

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