冯玉振 李健
山东奇威特太阳能科技有限公司 山东 德州 253000
【摘要】近年来，随着社会经济的快速发展，居民收入水平得到大幅度提升，进而使社会大众对生活环境质量的关注度越来越高。值得注意的是，暖通空调制冷系统是日常生活中不可或缺的一大主要配置，能有效调节室温，并起到净化空气的作用；尤其是在夏季，使用频率高，且耗能大。因此，本文以暖通空调制冷系统的运作原理为切入点，进一步提出暖通空调制冷系统的优化与控制技术，旨在全面提高暖通空调制冷系统的综合应用效益。
【关键词】暖通空调；制冷系统；优化控制技术
基于社会进步及经济水平提升的影响下促使社会大众对办公环境及居住环境的要求越来越高，比如侧重于追求更为舒适的生活环境。与此同时，现状下我国大多数商用及民用建筑通常配置了暖通空调制冷系统，这在很大程度上加剧了能源短缺情况的严重程度。而如何优化暖通空调制冷系统的控制技术，降低空调能耗，满足可持续性发展的要求，得到越来越多从业人员的关注及重视[1]。并且，暖通空调制冷系统的年耗能量相对较大，约占建筑总耗能量的25%至50%。而空调是创设和谐环境的必要基础设计，其普遍性较强，通常能源消耗量庞大，尤其是制冷系统，为暖通空调的主要组成部分。因此，从提升暖通空调制冷系统的应用效益角度考虑，本文围绕“暖通空调制冷系统的优化及控制技术”进行分析研究具有重要的价值意义。
1.暖通空调制冷系统的运作原理及发展现状分析
1.1运作原理
暖通空调制冷系统经热量交换达到制冷效果，即制冷剂在蒸发器、节流阀、压缩机及冷凝器等设备中持续循环，使制冷剂状态发生变化，进一步以达到热量吸收及释放的效果。其中，蒸发器具有吸收热量的作用，收集大量热量时，制冷剂由原有的液体向低温低压气体转变；而部分气体进入压缩机后，经压缩机的作用，转变为高压高温气体，该气体进入冷凝器之中，将自身热量传递给空气及水，转变为液体；经此循环，热量交换能达到降温的效果。此外，暖通空调制冷系统在具体运行期间，具备制冷剂循环作用，还能够发挥室内空气、冷却水及冷冻水的循环作用。
值得注意的是，制冷剂受压缩机作用的影响，被压缩成液态后进入蒸发器，与冷冻水间进行热量交换，再经冷冻泵后，冷冻水进入风机封口的冷却盘管之中，利用风机吹送完成降温处理。与此同时，制冷剂经蒸发后，经冷凝器转化为气体，经冷却泵、冷却水送至冷却塔上，水塔风机喷淋冷却处理后，与空气间完成热量交换，达到释放热量的效果[2]。由此可见，制冷剂全程参与热量循环及转换的过程，发生热量交换过程，而如此循环往复方可达到制冷效果，控制室内温度，创设出舒适的环境温度。
此外，从制冷过程来看，制冷系统基本完成空调运行的主要过程，但同时系统在运行过程中的能源消耗量也相对较大。
1.2发展现状
空调主要通过制冷剂循环变化控制及调节温度，进而创设舒适洁净的大环境。其中，氟利昂化合物是常用制冷剂，具有化学性能稳定、无毒及不可燃等鲜明特点，其热力学性能相对良好。而应用在暖通空调制冷系统中，能取得满意的制冷效果及制冷效率。即便氟利昂化合物适用于各种类型的制冷设备，其应用范围相对广泛，但是存在一定的负面影响，例如：氟利昂长时间存在于大气层之中，部分深入平流层，受强烈的紫外线作用的影响，可能被分解，使氟利昂分解成氢原子，与臭氧层发生反应。此外，有统计数据显示，1个氟利昂分子能破坏10万个臭氧分子；而臭氧层被严重破坏后，直接影响植物正常生长，导致海洋生物死亡，甚至可能引发温室效应。
因此，从环保、节能等角度考虑，使用其他节能物质代替氟利昂非常重要，比如可以使用R410A制冷剂替代氟利昂，发挥其清洁性能。
2.暖通空调制冷系统的优化控制技术分析
如前所述，对暖通空调制冷系统的运作原理及发展现状均有了一定程度的了解。而从暖通空调制冷系统的应用效益提升角度考虑，还有必要重视优化控制技术的应用。总结起来，具体优化控制技术如下：
2.1 BP神经网络技术
BP神经网络是暖通空调制冷系统的一种常见优化控制技术，该项技术的应用优势相对鲜明，不仅能满足多层反馈的要求，而且还能有效解决神经网络中相关隐藏问题，进一步解决非线性映射问题。与此同时，BP神经网络能大幅度增强信息处理能力，即通过有效识别图片、语言及文字等信息的方法，准确划分信息类型，以此减轻人工作业的负担，并提高信息分类整理的工作效率。此外，BP神经网络能充分发挥网络结构的作用，立足于非线性特点，组建相应的函数模型，满足精准化控制函数系统的要求[3]。并且，将函数模型与暖通空调制冷系统相结合，能模拟制冷系统中制冷剂的吸气压力。所以，为了使暖通空调制冷系统实现优化控制，BP神经网络技术值得借鉴及应用。
2.2 Matlab语言技术
Matlab语言属于程序语言，能妥善处理大量的复杂数据，提高数据处理的准确性及效率，是数据处理能力较强的程序语言，且被广泛应用于仿真系统、图像处理系统及控制系统等领域。同时，由于近年来科学技术快速发展，Matlab语言应用系统日趋成熟，使各行业、领域的研究人员立足于自身工作需求，持续深化探索及研究，形成Matlab语言工具箱，为相关工作人员调取工作中某一子程序提供强有力的支持[4]。此外，Matlab语言工具箱具有使用便捷性等鲜明特点，能有效简化控制操作流程，并且与BP神经网络相似，能同时作用于暖通空调制冷系统，两者相结合，能满足模块化控制制冷系统的要求，因此值得借鉴及应用。
2.3自适应模糊控制系统技术
自适应模糊算法是以自适应模糊控制器为基础，所形成具备自适应学习能力模糊逻辑系统的算法，不仅能满足采集数据及分析信息的要求，而且还能及时调整逻辑关系的参数。与此同时，自适应模糊系统能充分发挥自适应模糊算法的应用优势，通过优化控制方式，进一步实现优化控制暖通空调制冷系统的目标[5]。与此同时，自适应模糊系统能有效控制制冷系统的消耗功率。例如：充分发挥该项系统技术的自适应模糊算法的作用，能计算出冷却水系统相对适应的温度，提高外在环境下空调制冷系统的协调性，进一步使制冷系统以最低能耗完成传热过程，完全平衡能源消耗与制冷效果之间的矛盾。此外，自适应模糊控制系统的学习能力及调节能力较强，能满足在线调节控制参数的要求，优化及改进原有的控制模块，进一步提高控制调节的有效性。所以，在暖通空调制冷系统当中，可合理科学地应用自适应模糊控制系统技术，以此使暖通空调制冷系统的运行效益得到有效保障。
3.结语
综上所述，暖通空调制冷系统是现代建筑不可或缺的主要组成部分，能创设舒适优越的居住及办公环境，但是在能源消耗量方面相对较大。因此，相关技术人员需根据国家可持续性发展的战略要求，深化研究力度，探寻更为适宜的暖通空调制冷系统的优化方法，将其落实在实际设计及运行过程当中，使智能化、节能环保成为暖通空调制冷系统的未来主流发展方向；并合理科学应用BP神经网络技术、Matlab语言技术以及自适应模糊控制系统技术等，以此使暖通空调制冷系统的应用效益得到全面提升。
【参考文献】
[1]夏毓,孙罡.暖通空调制冷系统的优化控制研究[J].民营科技,2016(05):41+238.
[2]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.
[3]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.
[4]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.
[5]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.