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摘要:暖通空调系统是集采暖、通风、空气调节三大功能为一体的系统装置,其可以调控室内温湿度,让室内环境变得更加舒适宜人,为人们的学习、工作和生活营造良好环境,从而深受广大社会公众的青睐。然而从暖通空调系统设计和应用现状来看仍然存在一些不足之处,导致系统运行时能量损耗居高不下,智能化水平较低,难以体现出暖通空调系统的优势所在。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对浅谈暖通空调制冷系统的优化控制策略提出了一些建议,仅供参考。
关键词:暖通空调;制冷系统;优化控制
引言
现阶段,从暖通空调的实际应用成效来看,仍然存在一些问题影响其运行效益,其中制冷系统的能耗消耗较大,与我国的可持续发展战略不相符,在很大程度上造成能源紧缺的问题。因此,优化控制暖通空调制冷系统是亟待解决的问题,相关技术人员应从长远发展的角度出发,结合制冷系统的工作原理,采取科学的优化及控制策略,从而改善其能耗大的问题,这样不仅可以满足人们的生产生活需求,而且可以提升其运行效益,使建筑物的使用价值和社会地位进一步提升,对建筑行业的可持续发展起到推动作用。
1暖通空调制冷系统的工作原理
暖通空调在实际应用过程中,主要通过热量交换达到制冷效果,制冷剂在冷凝器、压缩机、节流阀、蒸发器四个设备中循环,使制冷剂的自身状态发生变化,同时完成热量的吸收和释放。而蒸发器主要负责吸收热量,在进行大量的热量收集过程中,制冷剂的物理性质发生了较大的变化,从液体变为低温低压的气体,其中的部分气体进入压缩机,在压缩机的作用下转变为高温气体,随后进入冷凝器中,将自身热量传递给水及空气,并且转换成液体,通过这样的热量交换过程达到降温的目的。
2暖通空调系统设计常见问题
2.1节能设计有待改进
一直以来,绝大多数设计人员在实施暖通空调系统设计工作时会将主要精力放在保证系统运行的稳定高效上,很少关注系统节能特性的高低,这就造成了智能建筑暖通空调系统的能耗普遍较高,运行期间会出现严重的资源浪费问题,节能目标难以实现。还有些设计人员没有将各个设备布设在合适的位置上,或者合理的设计其运行轨迹,当暖通空调系统运行时设备没有按照既定轨迹运转,不但系统运行效率下降,而且设备更容易发生故障,增加了后期维护管理的工作量,缩短了设备使用寿命。
2.2建筑结构设计不合理
暖通空调系统是否能够高效运行,降低能耗,还取决于建筑墙体保温性能、窗户朝向和面积等因素,有些设计人员考虑问题的角度不够全面,没有协调好建筑的美观性与实用性,室内采光设计和通风设计都缺乏合理性,暖通空调系统节能设计将很难开展。当今智能建筑建造工程中较为常见的一类现象是建筑围护结构使用了玻璃幕墙,导致室内热量大量逸散,温度很难升高,不同区域温度不尽相同,暖通空调系统需要长时间的运行,无疑会引起智能建筑能耗的急剧增长。
3暖通空调制冷系统的优化控制策略
3.1优化室内外循环风量
在进行暖通空调产品设计时,应充分考虑制冷系统的运行噪声,结合实际情况合理控制噪声值,因此,要精准计算室内外风机的转速。通常变频器是控制风循环系统的重要部件,一般由两大部分组成,即节流风阀和风机,运用静压或室温等控制方法实现风量的自动调度、无限制调速。尤其是进行模拟制定噪声指标时,将室内和室外机器的组合噪声调度到适宜的范围内是最佳方案,如果室外风机转速处于最高分贝的条件下,需要判断循环风量是否被限制,只有采取一系列的解决措施才能降低其分贝值,具体操作如下:①按照由表到里的顺序操作风循环系统,从而改善循环系统的工作模式。
②明确风循环系统的运行工况,由于传统的风循环系统难以精准控制风速,只能进行由表及里的统一控制,使表里的风力完全相同,一定程度上影响风循环的合理运用,对此,应该采取有效措施,使内循环风值小于外循环风值,并且在额定的制冷运行状态下,使室内循环风量设定为极限循环风量,然后完成对表里风力的合理操控。这一方法的运用,主要借助空调内部的风力和风量达到良好的制冷状态。
3.2优化DDC
DDC即直流数字控制器,其有着多种类型,不同种类的DDC体积、功能都有着巨大差异,一般是体积越大的DDC控制能力越强,反之亦然。对于设备数量较多、分布比较集中的区域而言,必须使用大型的DDC,以达到降低设备运行相互干扰,提高控制精度,防范设备故障的目的。PLC的诞生和快速发展使得其在更多领域中得到了广泛运用,在智能建筑暖通空调系统中可以与DDC平分秋色,给设计人员提供了更多的选择方向,比如说控制暖通空调系统的新风机和空气处理机就可以用PLC,同样是一个不错的选择。
3.3冰蓄冷系统优化
与传统冷系统相比,冰蓄冷系统具有运行能耗低、可以在低能耗运行状态下低温送风、蓄冷量大等优势。例如,在冰蓄冷系统运行过程中,由于蓄冷池容积较小,在客观层面上起到了减小热损失的作用。当所储存冷水温度保持在2~3℃时,也可开展低温送风操作,在满足建筑暖通空调系统运行需求的同时,降低风机运行能耗。
3.4制冷机优化
CDF技术在暖通空调制冷技术中被广泛运用,通过这一技术可以完成暖通空调中有关数据的建模及复杂计算等,对提升暖通空调的研究效率很有帮助,大大节省了研究时间和成本投入。CDF技术优势充分体现在精确有序地计算暖通空调的各项数据,最大限度地保证数据的准确性和真实性,对优化暖通空调制冷系统提供了强有力的支撑。优化暖通空调制冷系统的关键则在于完成大量可视化数据的评估后,经由专业技术人员对其进行研究和运用。但要特别注意的是,在使用CDF技术前,需要再次确认压缩机的使用情况,掌握压缩机在正常工作状态下的转动频率,将室内吸收冷气时的压力数据进行详细记录,研究人员以这些数据为基础,构建相应的BP神经网络模型,输入量与制冷系统的实际工作情况和制冷温度密切相关,通过控制压缩机出入口的负荷值,更好地把握压缩机的工作情况,换言之,制冷机系统的吸气压力就是BP神经网络模型的输出值。
3.5采用变频调速技术
在传统建筑暖通空调系统中,采取的调速方式比较落后,系统运行能耗较高,需要持续消耗大量电能完成调速操作,且水泵、风柜等设备之间不匹配,系统在长期运行过程中容易发生故障。因此,设计人员可选择采取变频调速技术,在建筑暖通空调系统中安装变频调速电机。如此,在系统运行过程中,无需设定固定不变的运行负荷,变频调速机可以根据系统实时运行情况、用户使用需求来调节风机、水泵等设备的运行转速,从而起到调控暖通空调运行负荷、控制送风量以及水泵循环流量的作用。最终,可以将建筑暖通空调系统的实际运行能耗控制在较低程度。
结束语
综上所述,随着社会经济和科技的快速发展,人们对建筑使用环境的需求和要求也越来越多,多数建筑中都会配置暖通空调,为了满足社会发展需求,降低能源消耗,需要不断优化其内部构造。
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