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空调制冷机房水系统综合优化控制策略研究

2019-02-10王玉娟

山东工业技术 2019年3期

王玉娟

摘 要:空调制冷设备的优化是近几年来频繁引起人们议论的重要内容,为了可以进一步提高空调制冷设备的工作效率和制冷效果,工作人员以空调制冷设备中的水系统作为切入点,对其进行技术的改进和优化,并且取得了良好的成效。针对这种情况,笔者将以空调制冷设备中的水系统为例,对其工作原理和优化策略进行详细的阐述和分析,希望这些意见和建议可以为一些从事水系统优化设计的工作人员提供一些理论参考。

关键词:空调制冷;机房水系统;优化控制策略

0 引言

空调制冷设备与人们日常生活有着非常紧密的联系,为了可以带给人们更加优质的空调制冷效果,很多空调制冷设备的生产设计企业都针对其水系统运行的现状进行了相应的优化和改善,以求达到最佳的制冷效果,为人们在炎热的夏季提供更加舒适的居住和工作环境,这也是笔者将要进行重点讨论的主体内容,希望以下这些内容可以为空调制冷设备设计和生产的相关工作人员有所裨益。

1 工作原理

1.1 变流量系统

变流量系统是空调制冷水系统中非常重要的核心系统,通常来说,工作时可以通过两种方式来有效地调节水系统中的流量变化,一种是合理地利用调节阀对水系统中的流量进行适当地增加或减少,另一种是通过适当地改变水泵的使用频率来实现对水系统中流量的调节。从客观的角度上来看,调节阀的使用会产生较大的能耗,环保性较差,而通过水泵调节则相对来说耗能较少,因此,后者在实际应用的范围较广[1]。变流量系统中比较常见的形式有以下几种:第一,一次泵系统,随着用户端水系统的变化,调节阀的状态也会相应的发生改变,在这个过程中,水系统的监测装置会将其状态发生变化所产生的数据信息都进行收集和分析,并且根据分析结果对水泵的运行状态进行相应的调节,以求达到最佳的水系统工作状态;第二,二次泵系统,该系统主要适用于一些规模较大且能源供应与制冷机房相距较远的水系统,二次泵系统主要是由冷源侧和负荷侧共同构成的,冷源侧与一次泵相连接,以固定的流量进行运行,而负荷侧则与二次泵相连接,根据用户的水系统负荷进行变流量运行。

1.2 水温调节

水系统中水温调节方式主要有两种,对水系统中冷冻水的含量进行调节或者对冷冻水的质量进行调节,其原理是通过改变水系统中的冷冻水流量,使得水系统能够在最佳的状态下来承受建筑物的负荷,并且对水系统中的冷冻水供应量、冷冻水的实时温度等参数信息进行实时地检测,进而根据所获得的反馈信息进一步对水系统中的水文进行自动调节和控制,从而确保空调制冷水系统能够维持正常的运行。

2 优化策略

2.1 流量控制

在實际应用中很多空调制冷设备都是通过合理地调节水泵在水系统中运行的频率来有效地改善冷冻水的运行状态,确保水系统可以持续稳定地运行,而空调机组作为整个水系统最末端的机械设备,其主要作用是为了帮助水系统实现对内部空气流动的调节,由于这些空调机组在运行时所产生的热量过大,因此,工作人员可以对空调机组的控制方式进行优化,将传统的通断控制方法根据实际情况进行转化,可以合理地利用恒温控制法来实现对水系统中经盘管内部所通过的流量进行控制和调节,并且将其与建筑物内部的负荷量变化相结合,以求达到更好的流量调节效果[2]。由于空调机组在运行过程中所体现出的一些水力特征主要体现在制冷机箱以及二通调节阀等构件上,如流量特征以及阻力特征等等,因此工作人员可以将其作为优化水系统基本性能的切入点,先设定理想状态下的水系统流量标准,再根据此标准对空调箱组以及其内部结构中的二通阀进行相应的调整和优化,由于二者之间在实际应用中是串联的关系,因此工作人员在选择调节阀的具体型号时,需要重点考虑到水系统中的盘管在使用时所产生的热量,根据相关试验数据信息统计结果我们可以得知,水系统中盘管所产生的热量与流量变化量之间是非线性的关系,因此工作人员可以通过选择具有较强百分比特性的调节阀来与空调箱组进行安装,以此来更好地补偿水系统内盘管的热能特性,从而达到优化水系统流量调节效率和质量的最终目标,实现水系统基本性能质的飞跃。

2.2 水温控制

工作人员除了可以对水系统的流量控制系统进行优化之外,还可以通过对水系统内部的水温进行控制和调节来达到综合优化水系统的目的,具体策略如下:第一,在水系统的运行过程中,空调制冷系统会承受一定的负荷,在这些负荷的作用力下,水系统的运行效率和室内温度与湿度都会受到一定的影响,因此工作人员可以通过适当地去除机房内水系统中的相对湿度来有效地提高水系统的运行效率,从理论上来说,水系统的热交换率和接触系数都会在不同程度上影响水系统的除湿量,工作人员可以根据不同空调制冷机械的规模、型号、工作要求等内容对相应的水系统除湿量进行推算,并且按照推算结果进行除湿,从而更好地确保水系统内部水温的恒定性,使空调制冷能达到最佳的效果[3];第二,由于水系统中水温的状态变化是瞬息万变的,因此工作人员很难仅凭人工数据记录对其进行调节,对此工作人员可以引进先进的变频水泵作为调节器来加强对水系统内水温的控制力度,变频水泵可以根据建筑物对空调制冷水系统所施加负荷作用力的大小变化来相应改变自身水泵的频率,从而进一步满足人们对于制冷机组的要求和标准,加强制冷效果,为人们在炎热的夏季提供更加舒适的环境。

2.3 节能优化

空调制冷耗能过大的问题一直以来都是广大人民群众普遍关注的重点问题,为了可以有效降低制冷所消耗的电能,同时也是为了提高空调使用的节能性,工作人员可以对水系统的基本性能做出优化,具体措施如下:第一,提高水系统中压缩机的转换效率,将制冷机械所消耗的电能在最大限度上转换为推动水系统正常运行的动能,随着水系统电能转换效率的提升,空调运行所消耗的电能也就随之降低,在保证制冷效果的前提下,实现对空调节能减排性能的优化[4];第二,对水系统内出风口的位置和方向进行优化,合理地设计出风口的方向也可以在一定程度上提高该空调制冷设备的节能性,针对这种情况,工作人员可以根据空调设备水系统的实际运行情况适当地减小其内部的冷凝压力值,从理论上来看,空调制冷设备内部的水系统在运行时所承受的压力主要包括主机和其他附属机械设备的做功压力,在这些设备的运行过程中会产生大量的能源消耗,因此工作人员需要从减少空调制冷设备中水系统的压力功耗入手,对水系统的节能环保性能进行大幅度的优化和改善,从而更好地为人们提供制冷服务。

3 结束语

总而言之,优化空调制冷设备的基本性能已经逐渐成为了空调市场上未来几年的重要发展趋势,由于空调制冷设备的市场需求已经逐渐趋近于饱和,因此工作人员只有通过优化空调制冷设备的使用性能来进一步扩展空调市场,笔者主要从空调制冷设备中水系统的流量控制优化、水温控制优化以及节能环保性能优化等方面进行了一系列地探究分析,希望在不久之后国内的空调制冷设备可以得到进一步的优化和改善,从而造福人类,推动社会的稳定发展。

参考文献:

[1]廖滟,常文成,牛利敏等.中央空调冷冻水系统问题分析及研究现状[J].制冷与空调(四川),2016,30(01):136-141.

[2]倪居华.关于空调制冷系统设计的优化[J].硅谷,2013,6(14):130-137.

[3]李莎.空调制冷系统的节能优化措施[J].低碳世界,2017(29):194-195.

[4]张征金.试论暖通空调水系统效率的优化[J].企业导报,2015(13):148+159.