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摘要：在我国大部分建筑高层建筑内，暖通空调制冷系统每年运行过程中产生的能耗占到建筑总体的1/3～1/2，其用电花费的资金也非常多。鉴于此，相关部门必须进一步加强对暖通空调制冷系统的优化与控制，使其逐渐向低能耗运行方式转变，为人们提供舒适、洁净的生活以及工作氛围，提高人们的生活质量。在暖通空调的运行过程中，核心元件是暖通空调的制冷系统，该部分也是耗能量最大的部分。本文结合实际工作经验，对相关内容展开论述。
关键词：暖通空调；制冷系统；优化；控制策略
1暖通空调制冷系统工作原理
在HVAC的实际运行中，最重要的冷却效果是通过交换热量来实现的。制冷剂在冷凝器，压缩机，节流阀和蒸发器这四个装置中的不间断循环，在制冷剂状态改变时完成了热量的吸收和释放。蒸发器是吸收热量的，在收集大量热量的过程中，制冷剂从原来的液体变为低温和低压气体，这部分气体进入压缩机，从而将其转变成高压和高温气体。进入冷凝器并将其自身的热量传递给空气和水，然后将其返回液体。通过这样的循环，进行热交换达到冷却的目的。
在HVAC的实际操作中，不仅存在制冷剂的循环，而且还存在被压缩机压缩成液态的冷水，冷却水和室内空气的循环，进入蒸发器并与冷水合并。热交换通过制冷泵。此时，冷水到达被风扇密封的冷却盘管，并通过风扇的吹气作用而被冷却。制冷剂蒸发后，通过冷凝器转化为气体，冷却水通过冷却泵输送到冷却塔，冷却水通过供水塔风扇进行喷雾冷却，最后通过与空气的热交换进行散热。在热循环和转化过程中，涉及制冷剂并发生热交换，循环发挥冷却作用，降低室温并实现舒适的环境温度。从上面的制冷过程中，不难理解制冷系统已经完成了空调运行的主要步骤，这是能耗的重要因素和主要力量。因此，如果要减少HVAC的能耗，则需要完全优化和控制制冷系统以提高运行效率，以达到降低能耗的目的。
2暖通空调优化控制的问题与现状
2.1目前暖通空调控制技术中的问题
首先，系统消耗太多能量。在现代社会中，空调越来越广泛地应用于人们生活的各个方面。同时，由于过度消耗能源而导致的频繁使用空调也变得更加突出。在较大的建筑物中，使用的能源一半是空调。原因是：首先，空调系统的设计考虑到了用户的最大需求，但是系统通常处于低能耗状态，根本不合理。第二，运行质量不好。据调查，许多建筑物使用空调甲醛，湿度异常等现象，使得室内环境不好，影响了人们的工作和生活。
2.2导致空调控制技术问题的原因分析
首先，最大负荷算法和固定工作点法是暖通空调设计的主要方法。但实际上，空调通常以较低的能耗运行，从而导致能源浪费。同时，空调周围环境的影响因素也在不断变化，固定工作点的方法根本不足以适应环境和进行调整，也使能源浪费更加严重。第二，控制器功能不足。由于非线性现象和环境的变化，大多数控制器无法及时调整，无法满足实际需求，导致能源浪费。
2.3暖通空调优化控制技术的现状
当前，中国城市正在不断发展。可见，以往与暖通空调系统有关的控制设计很难适应新时代的社会发展，因为暖通空调系统的能耗也在逐渐增加，这制约了我国建筑环境质量的优化过程。由于操作环境的可变性，室内温度，可变风量，供气量和压力控制系统很难在一定程度上实现有效控制，从而导致暖通空调控制系统能耗过大。同时，由于其惯性大，时变，滞后等相关特性，暖通空调控制系统的系统参数在调整过程中需要更长的时间，能耗量也很大。总之，这是确保控制系统稳定运行的主要因素之一，可以促进暖通空调控制技术的进一步改进。
3暖通空调制冷系统的优化控制技术
3.1暖通空调工程制冷管道敷设
架空管道通常按照墙、柱、梁的实际位置在敷设过程中进行优化布置，同时还要将专用的支架设置在施工位置，使其稳定性有效提高。在暖通空调制冷管道敷设过程中，需要在相同的支架上布置制冷系统的吸气管与排气管，而且要在吸气管的上部放置排气管。如果同时布设多根管道，需要将一定的距离预留在平行状态的管道之间，避免管道近距离施工出现摩擦，对其使用性能造成一定影响。为了避免冷桥现象出现在吸气管道与支架之间，可将已被油完全处理过的木块放入管道与支架之间。在施工过程中，施工人员需要对管道的完整性进行认真检查，不允许有空隙等现象出现。施工人员要对制冷管道的接口进行加工，使其从三通接口变为顺流三通，主管的规格加大一号，并将冷报弯应用于制冷管道弯道部位，从而避免管壁内嵌入污染物，对管道的使用性能造成严重影响。
地下敷设一般分为通行地沟敷设、半通行地沟敷设和不通行地沟敷设三种。在敷设通行地沟时，需要控制地沟净高不超过1.8m，如果同时敷设多个管道，需要在其他管道的下部敷设低温管道，并控制一定的距离；在敷设半通行地沟时，地沟净高控制在1.2m左右，不适合同时敷设多条冷暖管道，容易出现交叉影响；在敷设不通行地沟时，一般使用地沟盖板，施工人员需要单独敷设低温管道，使敷设的效果得到提高。
3.2制冷机优化
在暖通空调的制冷技术中，CFD技术被研究人员进行合理运用，主要是因为该技术能够形成暖通空调中数据动量、能量、质量守恒方程的建模及其复杂的计算，给暖通空调制冷技术的研究效率提供了极大地帮助，使工作人员的研究时间和财力得到节省。CFD技术能够根据自身严格的计算程序对大量数据进行精确有序的处理和计算，切计算所得数据具有较高的准确性和真实性，能够给暖通空调的控制制冷系统的研究提供大量数据支持。暖通空调制冷技术研究的关键就是被视化的庞大数据，在全面评估这些数据以后，才能够在实际生产中被研究人员进行合理运用。因此，CFD技术不仅能够缩短研究人员的数据处理时间，而且能够优化控制制冷系统。现如今，研究人员在使用CFD技术前，需要确认在实际投入使用时压缩机的工作状况，掌握工作状态下压缩机转动频率，认真记录室内吸收冷气时的压力等参数，研究人员在优化控制制冷系统时需要根据相关参数完成。工作人员需要根据制冷机实际工作数据建立BP神经网络模型。输入量在BP神经网络模型中密切联系着制冷系统中压缩机工作状况和制冷剂的温度，而压缩机工作状况控制需要以出入口负荷值为依据进行施工，BP神经网络模型的输出值就是制冷机系统的吸气压力。
3.3 BP神经网络在暖通空调制冷系统中的应用
作为一种多层反馈的网络系统，BP神经网络能够对隐藏单元连接问题进行有效解决。而且BP神经网络在对非线性映射问题进行解决时有着无以取代的作用。根据BP神经网络的特性一般在模式的识别与分类、函数系统控制和压缩数据三个方面应用较多：一是在计算机的数据中，BP神经网络可以根据不同数据特征对文字、图片和语言等信息进行智能识别，然后有针对性的进行信息归类，使信息处理速度不断加快；二是可以利用其自身非线性的特点进行BP神经网络函数建模，模型建成以后在工业控制中广泛应用该系统，例如控制机器人运动轨迹等；三是对数据进行压缩，使数据所占据的内存空间有效减少。同时，BP神经网络还能够抽取数据的特征，便于分析数据。
结语
综上所述，暖通空调控制系统的完善对整体系统提高、个实用度的提高有促进作用。所以，当我们实际运用时，更加要求专业设计人员进行改进使得误差最小，才能调整优化整个系统更加彻底，进而设计出完美的系统。从而不断促进空调行业发展。
参考文献
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