暖通空调制冷系统的优化与控制技术分析吴鼎丰

发表时间:2020/7/6   来源:《城镇建设》2020年第3卷8期   作者:吴鼎丰
[导读] 当前暖通空调已经成为现代建筑中必不可少的组成部分,
        摘要:当前暖通空调已经成为现代建筑中必不可少的组成部分,暖通空调虽然可以带给人们舒适的办公环境和生活环境,但是其面临着巨大的能源损耗,而在暖通空调工作系统中,能耗量最大的便是制冷系统,制冷系统作为冷暖空调系统中核心组成部分,其在建筑总能量耗所占比例高达25%-50%左右。因此,为了保护环境,减少能耗,便结合冷暖空调制冷系统科学地应用具有非常重要的意义。
        关键词:暖通空调;制冷系统;优化;控制;技术
        1暖通空调及制冷系统概述
1.1暖通空调简介
暖通空调(Heating,VentilatingandAirCondi-tioning,HVAC)主要指的是为广大人民群众提供温度适宜、高品质生活为目的的电器设备,其同时兼具通风、采暖、空气调节三种功能,暖通空调不但对人们的室内生活环境进行了改善,而且还极大地提升了生活质量,将室内空气的温度、湿度、气流速度等控制在人们最适宜的范围内,这对人的身体而言,无疑是非常舒适的。
1.2暖通空调制冷系统简介
在暖通空调具体作业过程中,主要是通过交换热量的形式来达到制冷的效果的。具体而言,即制冷剂在蒸发器———压缩机———冷凝器———节流阀这4个设备中持续循环,制冷剂通过改善自身的状态来实现吸收或者释放热量的目的。在上述4个设备中,蒸发器的主要功能是吸收热量,在此过程中将制冷剂由原本的液体变成低温低压的气体,改变之后的气体再进入至压缩机内,压缩机再将其转变成高压高温的气体,这部分高温高压的液体再进入至泠凝器内,将自己的热量传递给水与空气,在冷凝器的作用下变为液体。通过上述的循环,通过热量交换的形式便可以达到降温的目的。暖通空调在具体运行过程中,除了制冷剂的循环工作外,还包含冷却水、冷冻水、室内空气的循环,制冷剂在压缩机的作用下,被压缩至液态然后进入至蒸发器中,然后跟冷冻水完成热量的交换,被送入至冷冻泵内,此时冷冻水便进入风机封口的冷却盘管内,在风吹机的作用达到降温的目的。制冷剂在被蒸发以后,在冷凝器作用下转变成气体,经过冷区泵后转变成冷却水,被送至冷却塔后,在风机的作用下被冷却,最终与空气完成热量交换,达到释放热量的目的。通过上述原理可以看出,制冷剂同时参与了热量的循环和转换,通过循环的形式最终达到制冷,降低室内的温度,获得人们需要的舒适温度。根据上述制冷过程可以看出,在冷暖空调制冷系统中,最主要的过程是制冷系统,但与此同时也对能源消耗最多的部分。因此如果降低暖通空调的能源消耗,那么便需要从制冷系统入手。
        2暖通空调制冷系统的优化与控制技术分析
2.1 BP神经网络的应用
BP神经网络在暖通空调的制冷系统中是比较常见的,这种网络系统的优点在于,不仅能够对多层进行反馈,解决神经网络中相关的隐藏问题,还能促进非线性映射问题的解决。首先,BP神经网络能提高信息处理能力,BP神经网络通过对文字、语言、图片等信息的有效识别,将不同的信息类别进行准确的归类,帮助工作人员减轻作业负担,提高信息分类整理的准确性。另外,BP神经网络能够利用网络结构,结合非线性的特点组建函数模型,对函数系统实行精准化控制。函数模型在工业化控制系统中的运用,能有效把控机械运行方式。将其运用到暖通空调的制冷系统中,能够模拟制冷系统中制冷机的吸气压力。基于暖通空调制冷机能耗的非线性,为分析其能耗的状况造成一定的阻力。因此,通过BP神经网络可以模拟制冷系统运行真实的情况,并得到有关的可靠数据,从而提高技术人员参数的精准度。最后,利用BP神经网络可以真实模拟风险性函数的特点,建立符合实际运转要求的网络模型,为暖通空调的制冷系统的优化和控制方案提供参考和依据。
2.2 Matlab语言的应用
Matlab语言一种程序语言,它能够处理大量的庞杂数据,而且保证数据处理的效率和准确率,是一种数据处理能力的极强程序语言。Matlab语言广泛应用到控制系统、图像处理系统和仿真系统等各个领域。科学技术的发展,不断促进Matlab语言应用系统的提升,各个领域的研究人员也基于自身的工作需要,不断探索研究,制造了Matlab语言工具箱。工具箱方便人们调取实际工作中相关的某一子程序,也就是模块化的应用。

如此一来,不仅能够提高使用的便捷性,还有利用简化控制操作流程。Matlab语言和BP神经网络可以同时作用于暖通空调的制冷系统,两者的结合,实现的制冷系统的模块化控制。制冷系统可结合模块特征来完成相关设定,制冷系统的运行和操作也更加便捷,提高了暖通空调的运行效率。
2.3自适应模糊控制系统的应用
自适应模糊算法是基于自适应模糊控制器、自适应学习能力模糊逻辑系统的算法,该算法能够通过对采集的数据及信息的分析,对逻辑关系的参数实施自调整。自适应模糊系统采用了自适应模糊算法的优化控制策略,来实现对暖通空调制冷系统的优化控制。首先它可以实现对制冷系统的整体优化。因为暖通空调制冷的过程,是多个子程序同步循环的过程,是一个有机的整体,单纯的对某一个或者是某一部分的元件实施优化,虽然在一定程度上能够提升运行能力,但空调的运行能耗并未得到有效的控制。自适应模糊控制系统的是以整体的优化为出发点,将制冷系统进行全局优化。其次,自适应模糊系统还能有效的控制制冷系统的消耗功率。通过自适应模糊算法,能找到冷却水系统的最适宜温度,促进空调制冷系统于外在环境的协调性,进而实现制冷系统运用最低的能耗完成传热过程中的平衡。如此一来,有效的控制了制冷系统的消耗功率。最后,自适应模糊控制系统具有强大的调节能力和学习能力。它可实现控制参数的实施在线调节,促进优化控制模块的进步和改善,确保控制调节的有效性。
        3制冷管道系统施工质量检验
3.1吹扫制冷剂管道系统、冲洗载冷剂管道和冷却水管道系统
由于制冷管道系统中不允许存在杂物,因此安装完毕之后需要先用他所空气对整个系统进行吹扫操作,把安装时遗留在系统中的铁屑、浮尘、泥沙等清理出来。吹扫工作应当选择在系统的最低点设置排污口,然后采用不低于0.6MPa的压力进行吹扫,如果系统比较复杂,线路较长可以分段进行吹扫工作,最后用浅色的织物在底端排污口进行吹扫质量的检测,如果在五分钟内织物没有污物就合格。系统吹扫完毕之后,工作人员还应当清理阀门。判定水系统冲洗合格的条件是目测排出口的水色和透明度与入口的水对比应相近,且无可见杂物。当系统继续运行2h以上,水质保持稳定。
3.2对制冷系统进行严密性检查及水压试验
制冷系统形成一个整体后必须对系统的严密性进行检查,检查的方法有气密性试验和真空试验两种。气密性试验是对制冷系统进行吹气试验,用压缩机从排期截止阀傍边的孔将氮气注入系统中然后关闭出液阀,对管道内的压力进行观测,观测时间为1-2d,如果气压下降的数值在6h内下降不超过3kPa则表明没有漏气情况。气密性检查符合制冷系统运行的要求后,可以往系统内加注氟利昂,对系统进行检漏测试。如果系统中的空气无法排除干净,则证明系统的气密性不合格。如果出现上述情况需要对系统的漏气点进行检测并进行修理。抽气开始之前应当先关闭排气截止阀,将充气管当做排气管来使用,插入升满冷冻机油的杯子中,观察是否有气泡冒出,如果5min内没有气泡冒出则可以断定气体已经排完。对于半封闭和全封闭的压缩机和大型压缩机组成的系统应当采用真空泵进行真空作业。载冷剂管道的试验压力当工作压力小于或等于1.0MPa应以1.5倍的工作压力最低不小于0.6MPa,当工作压力大于1.0MPa应为工作压力加0.5MPa。系统最低点压力升至试验压力后稳压10min压力降不应大于0.02MPa,然后将至工作压力外观检查无渗漏为合格。
        结束语:综上所述,伴随着我国建筑业的不断发展,特别是暖通空调制冷系统的诞生与发展极大地提升了现代建筑的品质,暖通空调可以为人们提供舒适的生活与办公环境,但是制冷系统作为暖通空调的重要组成部分,该系统的能耗问题和环境污染问题也是暖通空调亟待解决的问题。而将各类环保节能技术应用在暖通空调制冷系统中,用新能源代替不可再生资源,极大地减少了对环境的污染,降低了能源消耗,不但有利于空调行业的健康有序发展,而且还能保证建筑行业的节能环保。
        参考文献:
[1]杨伟兵,陈亚丽.汽车暖通空调制冷系统的优化控制策略[J].内燃机与配件,2019(02):229-230.
[2]曹珏末.暖通空调制冷系统的优化与控制技术分析[J].工程建设与设计,2019(02):63-64.
[3]李小菲.暖通空调制冷系统的优化控制方法研究[J].建材与装饰,2018(36):177-178.
[4]张媛.暖通空调制冷系统的优化控制方法研究[J].中国高新技术企业,2017(03):28-29.
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