论述如何有效优化空调制冷系统设计
发表时间：2016-06-13T14:42:30.290Z 来源：《基层建设》2016年4期作者：廖锡博
[导读] 随着我国空调行业的越来越成熟，如何有效优化空调制冷系统变得越来越重要。
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摘要：随着我国空调行业的越来越成熟，如何有效优化空调制冷系统变得越来越重要。通过何种方法有效优化空调制冷系统，这对设计者来说是一种挑战。空调制冷系统设计向高水平、高质量方向发展，为空调行业未来发展奠定基础。
关键词：空调制冷系统；设计；注意要点
1.空调制冷系统的工作原理
制冷系统是空调的核心组成部分，主要由冷凝器，压缩机、节流装置和蒸发器四部分组成。空调在进行工作时，压缩机会吸入制冷系统内的低温和低压制冷蒸汽，并且将其压缩成高温和高压的过热蒸汽之后，再排放至冷凝器内。与此同时，空调室外侧风扇吸收的外部空气会流动经过冷凝器，排掉制冷剂产生的热量，从而使得高温和高压的制冷剂蒸汽液化为高压的液体。当这些高压液体流经节流装置时，压力和温度都会有所下降，之后再进入具有一定压力的蒸发器里吸收热量进行蒸发，而室内侧空调的风机也不断将周围的空气引导到蒸发器的翅片间进行热量的交换，把放热完成后的冷气体排放至室内。如此反复的循环就是空调制冷系统的原理，能够实现空气降温的目的。
2.空调制冷系统中各元件的作用
空调系统的制冷过程中，压缩机作为空调制冷系统的关键环节，其的作用是压缩并输送制冷剂蒸汽，使得蒸发器保持低压力而冷凝器保持高压力作用；节流装置的作用是对制冷剂的流量进行调节，并起到节流降压的作用；冷凝器作为空调系统的热量输出设备，自蒸发器中所吸取的热量与压缩机因消耗功而转化成的热量均在冷凝器内被冷却的介质带走。蒸发器作为冷汽输出的设备，其中，制冷剂可对被冷却物体的热量进行吸收，从而制取冷量，更好的实现空调制冷的目的。
3.空调制冷系统优化的具体分析
空调制冷系统的节能措施，在设计上，需从两个方面入手，一是降低单位制冷量功耗，一是提高单位功耗制冷量；以下从几点方面简单介绍制冷系统的优化；
3.1高效化的压缩机
空调制冷系统中，压缩机的性能越高，效率越高，所用到的能量越少，更好的提高压缩机的性能，就成节能优化关键的一步。涡旋式压缩机是一种新型节能压缩机，适用于小型空调制冷系统化中。涡旋式压缩机又可分为数码涡旋压缩机、直流变频涡旋压缩机等。数码涡旋压缩机是采用压缩机顶部的气腔进行气体的吸排来调节电磁阀的通断电的时间，从而影响压缩机的排气量，控制压缩机的容量，进而实现对压缩机能源消耗的有效控制，促进空调制冷系统化的节能环保。直流变频涡旋压缩机是利用其它压缩机上永久性的磁铁作为压缩机的定子以及采用稀土为原材料制成永久性永久性磁钢作为压缩机的转子。此类型的压缩机装置能降低空调制冷系统装置的噪声，延长空调的使用寿命，并能对空调制冷系统中电机的转速作出合理的调整，提高能源的利用率，降低能源消耗，促进空调制冷系统化的节能环保。
3.2将蒸发器和冷凝器进行改良
蒸发器和冷凝器是由铝翅片和铜管一同组成的。为了达到更加经济的效果，一般翅片的厚度在0.095到0.1毫米之间。翅片有两种，波纹片和开槽片，开槽片的换热能力比波纹片更高。为了防止蒸发器和冷凝器在运行过程中出现故障，通常会在蒸发器的翅片上涂上一层亲水膜，这样在制冷运行时能够避免因为积累的水分过多存留在翅片上，保证蒸发器和冷凝器的正常工作。铜管中主要使用的内螺纹管和光管。虽然两种管的外径都是一样，但是内螺纹管较光管相比拥有更为强大的换热能力。通过对蒸发器和冷凝器内部物件的选择可以在一定程度上提高蒸发器和冷凝器的换热能力。但是一定要在确定蒸发器和冷凝器的结构之后再进行相应的换热能力测试。现阶段大部分的蒸发器和冷凝器都是采用铜管和铝翅片这种形式，经过了解，国外也存在其他方式的换热器，例如全铝换热器，相信通过合理的设计其他合理的材料也可以取得较好的换热效果，开发新模式的换热器同样可以有效优化制冷效果。
3.3有效提高蒸发温度
蒸发温度是蒸发器内的制冷剂在一定压力下沸腾汽化时的温度。蒸发温度的高低，主要取决于介质的温度及流量、蒸发器的迎风面积面积、蒸发器大小等条件。理论和实践证明，在空调系统其他条件不变的情况下，蒸发温度提高后，冷凝和蒸发压力差减小，压缩机排气温度降低、耗功减少，可以提高制冷系数；而且提高蒸发温度后，还可以增加单位时间制冷剂循环量，从而增加制冷量。
3.4有效降低风系统的阻力
在较大的制冷系统中，空调风系统所产生的能源消耗也是比较大的，如果能够有效设计空调内部的风路系统，有效减低空调内部阻力，减少制冷系统中风机消耗的功率，从而达到优化制冷系统的目的。
3.5制冷系统相应配合提高能效
虽然每个部件都可以不断提高其自身效率，但是没有高度的配合还是达不到提高能效的目的，就像蒸发器不能无限放大，风量也不能无限增加，必须找到一个性能最佳点才能有效发挥各个部件的作用。若要提高空调系统的能效比，首先要充分了解和掌握影响空调能效比的因素：压缩机与膨胀阀自身的热力学性能，空调制冷剂的效率，换热器的换热效率，压缩机的压缩效率，毛细管道的损坏以及空调装置的整体配置情况等。因此，针对这些因素，可以从换热器的材料，结构等工艺技术以及变频技术等方面着手，并从空调制冷系统的整体出发，是空调各个部分间能够形成高效统一的匹配关系，从而全面提高提高空调系统的能效比。例如，可以采用变频电机对压缩机的转速的控制来提高空调的能效比；通过材料与外形的设计增加换热器的换热面积；对变频空调采取电子膨胀阀加变频压缩机的配合控制方式提高空调的能效比；通过室内外变频风机电机控制通过两器的换热风量；通过更改蒸发器大小排数和翅片密度与风量大小配合取得合适的蒸发温度；通过改进冷凝器配合新一代制冷剂的使用来提高空调的能效比等
3.6.加强空调的日常保养和维护
空调制冷系统的冷凝器上有灰尘会导致能源消耗的加大，而空调制冷系统中蒸发器的温差控制不合理也将会直接增加能源的消耗，因