空调节能之几点拙见

摘要：随着科学技术的飞速发展，工农业生产水平的提高，人民文化生活的改善，空调在我国的应用日趋广泛。但是空调的耗能量越来越大，怎样在空调系统的操作、运行与管理中节约能源，提高制冷效率，是摆在从事这一工作的人员面前的一个重大课题。以下是本文对空调的节能的几点看法。

关键词：空调节能 制冷效率

1 制冷系统的蒸发温度

蒸发器内制冷剂的蒸发温度，应该比空气温度低，这样周围的热量才会传给制冷剂，制冷剂吸收热量后蒸发成气体，由压缩机吸走，使得蒸发器的压力不会因受热蒸发的气体过多而压力升高，从而使蒸发温度也升高，以致影响制冷效果;而这个的温差，是结合空调的投资成本(要降低温差，必须加大空调循环风量，增大空调的蒸发器，导致空调成本的增加)，及制冷工作时能耗费用而综合决定的。比如在我们机房空调中，蒸发器采用的是直接蒸发式，这个温差为1 2～1 4℃。而实际上，由于种种不良因素的影响，不能很好的保证这个温差，有时在20℃以上(蒸发器上结冰)，这样我们的能耗就增加了。通过计算，在冷凝温度不变情况下，蒸发温度越低，压缩机制冷效果降低，排气温度升高。制冷系统中蒸发器的制冷剂，蒸发温度降低1℃，要产生同样的冷量，耗电约增加4%左右。

影响蒸发温度的因素有以下几点：

(1) 蒸发器管路结油：正常情况下由于润滑油和氟利昂互溶，在换热器表面不会形成油膜，可以不考虑油膜热阻，但在追加润滑油情况下，必须选用和原来标号相同的润滑油，防止油膜的产生。

(2) 空气过滤网堵塞：必须定期清洗、更换过滤网，保证空调所需的循环风量。

(3)干燥过滤器堵塞：为保证制冷剂的正常循环，制冷系统必须保持清洁、干燥，如果系统有杂质，就会造成干燥过滤器堵塞，系统供液困难，影响制冷效果。

(4) 制冷剂太少：追加。

2 制冷系统的冷凝压力

空调冷凝器一般采用风冷式冷凝器，它由多组盘管组成，在盘管外加肋片，以增加空气侧的传热面积，同时，采用风机加速空气的流动，以增加空气侧的传热效果。因片距较小，加上机房空调连续长时间使用，飞虫杂物及尘埃粘在冷凝器翅片上，致使空气不能大流量通过冷凝器，热阻增大，影响传热效果，导致冷凝效果下降，高压侧压力升高，制冷效果降低的同时，消耗了更多的电力，冷凝压力每升高1kg/cm2，耗电量增加6～8%。

解决对策：结合空调使用环境，根据结灰情况，定期对空调外机进行冲洗，具体方法是用水枪或压缩空气，由内向外冲洗空调冷凝器，清除附在冷凝器上的杂物和灰尘，保证良好的散热效果的同时，节约了大量的能源。

3 冷冻水系统的操作

就冷水机组而言，目前的空调技术还未能将冷冻水、冷却水的流量及其压力降完全纳入自动控制系统(包括变频调速的冷水机组)，控制冷冻水、冷却水的压力降还需由人工来调节微电脑控制中心，虽然可从"水流开关信号作为数字量输入，温度和压力信号作为模拟量输入" ，但水流开关仅仅可控制机组的启动和停止(起保护作用)而不能控制水的流量和压力降。温度信号及压力信号均只对机组起安全保护作用。一句话，目前的微电脑控制中心只能控制机组的正常运行，起安全保护作用，方便操作和维修。而不能控制冷冻水、冷却水的流量和压力降，不能为机组提供最佳、最节能的运行条件。正是由于人们忽视了冷水机组的错误操作，进而人为地增加了机组的运行费用，造成不应有的损失。

空调水系统用冷水机组一般是在标准工况所规定的冷水回水温度12℃，供水温度7 ℃，温差为5℃的条件下运行的。对于同台冷水机组来说，其运行条件不变，外界负荷一定的情况下，冷水机组的制冷量是一定的。此时。通过蒸发器的冷水流量与供、回水温差成反比，即冷水流量越大，温差越小;反之，流量越小，温差越大。所以，冷水机组工况规定冷水供回水温差5 ℃，这实际上是规定了机组的冷水流量。这种冷水流量的控制就表现为控制水通过蒸发器的压力降在标准工况下，蒸发器上冷水供回水压降调定为49kPa(0.5 kg/cm )。

在冷冻水系统的实际操作中，往往存在着以下几种错误操作：

(1) 一些空调主机房的操作人员开机时未严格按照机组的运行参数调节冷冻水进出水压力降。往往调得高于运行参数，当压力降过高时，不是关小冷水泵出水阀，而是采取打开另一台不运行机组蒸发器进出水阀，将过多的水从另一台机组蒸发器放走，以降低压力降，导致人为增加冷水泵的运行电流，造成电的浪费。

(2) 开机时：未先将不开机组蒸发器上的进出水阀关闭，造成一部分冷水从不开的机组蒸发器内流走，影响工作状态下机组的制冷效果。

4 制冷机优化控制方法的研究

在对制冷机进行优化控制时，对压缩机的工作频率的确定是一个重要问题。吸气压力是是衡量制冷机是否正常运行的重要的参数，选用吸气压力作为压缩机工作频率的控制变量，这样会比温度作为控制变量的要准确、快速。但由于影响吸气压力的参数具有很强的非线性的特点，不容易建立其机理模型。根据制冷机运行时的实际数据，通过BP神经网络辨识吸气压力的模型，来消除非线性等因素对结果的影响。由制冷理论分析可知当冷凝压力不变时，升高吸气压力升高会使制冷剂的单位制冷量增大;压缩机吸入制冷剂蒸汽的比容减少，而且由于吸气压力的提高，压缩机的压力比减小，容积效率升高，实际吸气质量增大，压缩机的制冷量也增大。因此吸气压力越大，对吸气压力的BP神经网络模型仿真可以得到，不同负荷时都有一个最大的吸气压力，这个吸气压力就是该负荷下的最佳工况下的吸气压力，其对应的压缩机入口制冷剂温度、压缩机出口制冷剂温度也是它们的最佳工况下的值。

5 风量空调系统的风机节能

对于单风道节流型的VAV系统，其控制系统一般由四个部分组成：房间温度控制、送风量控制、送回风风量的匹配控制和新排风风量的控制。其中送风量控制决定系统中风机能耗的关键环节。根据各变风量末端的全年负荷分布，在时间轴上进行离散，例如以小时为单位，对每一时间段根据对应负荷计算系统风量分布，对应某一特定控制策略可以由上述解析法计算了风机的理想压头，全年累积即可得到采用该控制策略的理想风机节能情况，进而确定该控制策略的优劣。对于VAV系统的节能要从两个方面考虑，一个是系统的设计，一个是系统控制方案。对于控制：分析表明，采用末端风阀巡回检测方法具有最高的节能效益，采有定静压点控制时，静压点的位置越靠后，则风机的节能效果越好，但有可能出现部分负荷时前端VAV箱入口静压不足的现象，从而造成无法满足部分用户的风量需求。若采用定静压点方式，部分负荷时若仍然保持该点压力为设计工况下的压力，则当负荷较小时，尤其是各用户的负荷变化同步性较高时，几乎全部VAV箱入口的静压都过大，这样一方面将造成风机能耗的大量浪费，另一方面各VAV末端又不得不关小阀门限制风量，引起节流噪声增大。可考虑采取两种措施：其一是变定压点为静压控制点，该点静压不是恒定不变，而是可以根据的系统运行情况合理地改变静压设定值;其二是对于负荷变化同步性较好的系统，可以考虑将末端静压传感器后置，例如放在离末端1/4处。

6 结语：

能源是当今世界性的迫切问题，解决能源的方针是开发和节约能源，因此提高空调的制冷效率，减少能耗，为节约能源尽微薄之力。

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