制冷空调产品性能测试实验室电能消耗分析及节能管理研究 章浩斌

发表时间:2021/6/1   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:章浩斌 刘昭
[导读] 摘要:空调的出现是人类改造自然的又一壮举,通过空调可以随意调节空气温度来创造更舒适的生活环境,但是空调系统在运行时会对自然环境造成一定的污染,随着国家对节能减排和环境保护等工作越来越重视,空调制冷系统节能改造工作也得到了各应用行业的重视,对于空调系统运行过程中存在的实际问题,有针对性的找到节能改造的有效措施,让空调在低耗能的运行情况下还能满足人们的需求。
        珠海格力电器股份有限公司  广东珠海  519070
        摘要:空调的出现是人类改造自然的又一壮举,通过空调可以随意调节空气温度来创造更舒适的生活环境,但是空调系统在运行时会对自然环境造成一定的污染,随着国家对节能减排和环境保护等工作越来越重视,空调制冷系统节能改造工作也得到了各应用行业的重视,对于空调系统运行过程中存在的实际问题,有针对性的找到节能改造的有效措施,让空调在低耗能的运行情况下还能满足人们的需求。
        关键词:空调;实验室;能耗分析;电能消耗指数
        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空调制冷系统节能改造的重要意义
        在当今这个科技发达的时代,家用电气的升级改造技术不断的创新和发展,空调做为主要的家用电器,其节能改造工作一直受到各个应用行业和家庭的关注,因为空调在运行过程中会必然会消耗一部分的能源,能源消耗过程就会对我们的生存环境造成不同程度的破坏,随着社会经济的不断提高,人们的生活品质和生活条件越来越好,空调不但应用在我们日常工作环境中,同时也走进了千家万户,空调的使用范围再扩大,使用时间也在不不断的加长,那么空调运行中给能源和环境造成的问题也就越来越严重,因此,空调制冷系统的节能改造工作在这个时期就显得的格外重要,通过对空调制冷系统的节能改造可以降低空调能源的消耗,还能减少其对环境的污染程度,在不影响人们日常生活水平的前提下,找到科学合理的节能改造措施和方法是具有时代意义的。
        2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。


        3历史数据分析
        制冷空调产品研发测试呈现工况多样、被测样机形式多样的特点,以历史数据分析单个实验台的能源消耗细节难度较大.但以下方面相对稳定:一是实验台一旦建立,其本身的结构和控制调节方式相对稳定;二是被测产品研发测试验证方案和测试实现方法相对固定,且测试排班时,被测产品的负荷与实验台的能力相对匹配,优化控制减少出现“大马拉小车“的情况.因此,以笔者所在公司的多个实验台的历年数据为基础,综合分析其历年电能消耗指数的变化规律,研究结果对于实验室的节能管理具有参考意义.
        4暖通空调制冷系统的优化控制策略
        4.1对空调风机的电压和频率节能控制
        通过合理设计和选择变频器对空调中风机的电机电压和频率进行节能控制,是控制空调系统能源的损耗一个重要的节能改造步骤,变频器具有快速调节风速、减少轴承冲击力和提高设备使用寿命等特点,这些特点可以让风机性能得到提高,并且操作简单,变频器的设计和选择需要以风机流量和转速的比例关系为参考系数,充分考虑变频器与其他工作环节的关系和内在联系,来对风机的电机电压和频率进行有效的节能控制,要明确知道空调制冷系统中其他设备运行的工作状态,有效的结合才能达到节能改造的终极目标。
        4.2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。
        4.3对空调变风量的节能控制
        将变频器和供电系统相连接来实现对空调变风量的节能控制,通过变频作用来实现变风量的自动调节和电压的双向控制,互相借助彼此的能量进行有效的运行,同时通过对空调变风量的控制可以很好的控制冷却水与冷冻水系统,将水能、风能、电能等能量系统都控制在相对稳定的工作状态。
        4.4自适应模糊控制系统的应用
        BP神经网络的应用在制冷系统中只占据一部分,其虽然可以真实反映系统数据情况,但缺乏控制系统。为了提升暖通空调的智能化程度,引入自适应模糊控制系统是一种行之有效的策略,根据制冷系统的数据反馈进行自适应学习,然后充分利用自身的逻辑系统完成参数调整,其实际应用作用主要体现在以下几方面:①优化系统性能。暖通空调的内部构造非常复杂,其中的制冷系统由若干个子系统组成,通过这些子系统的配合形成完整的整体,如果仅仅将其中的某个系统进行优化,则会存在协调问题,这时将自适应模糊控制系统应用其中,对整个制冷系统起到优化作用,可以实现降低能耗的效果。②科学控制制冷机消耗功率。自适应模糊控制系统具有逻辑处理能力,根据制冷系统的实时数据进行分析,从而找到最适宜的冷却水温度,保证冷却水与周围环境更加协调,根据制冷机的运行条件分析,热传递的消耗最低,这样也方便了对制冷消耗功率的控制。③较强的调节功能。此控制系统表现出较强的调节能力和学习能力,如果制冷机运行过程中出现了参数的明显变化,自适应模糊控制系统可以独立完成调控,对运营模式进行优化、改进,从而保证控制效果更加准确、有效。
        结束语
        建筑中的空调制冷系统是一个比较复杂的多设备系统,所以在建筑的过程中,根据建筑的实际情况,合理的设计和安装空调是建筑工程的一项重要工作,空调在设计时就要充分考虑系统节能改造的问题,采用科学合理的变频设备可以有效的对空调系统进行节能控制,对于建筑工程意义重大。
        参考文献:
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        [3]王玉娟.变频技术在中央空调制冷系统中的应用[J].山东工业技术,2018(22):146+218.
        [4]郭云.中央空调系统制冷过程与能耗分析[J].山东工业技术,2018(22):54+44.
        [5]洪铱凡,周东一.空调制冷系统的节能优化措施分析[J].饮食科学,2018(18):212.
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