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　　摘要：随着社会经济的发展和人们生活水平的不断提升，大家对于生活质量有了越来越高的要求，空调不但可以起到调节室温和舒适度的作用，而且还可以在一定程度上清洁空气。随着社会逐渐步入到小康社会，人们为了不断提升生活质量，充分享受舒适的办公环境和居住环境，现如今空调已经成了人们日常生产生活中必不可少的一个配置。特别是天气炎热的夏季，对于空调的使用率更是尤为高，但是在使用过程中空调的能耗几乎占到了整个建筑能耗的50%以上，但是能源由不断紧缺，所以就需要我们不断降低空调的使用能耗，可以采取提升其运行效率来减少能耗。鉴于此，本文主要对暖通空调制冷系统的工作原理，制冷剂在暖通空调工作中的作用以及未来的发展趋势进行了一定的阐述。

　　关键词：暖通空调,制冷系统,优化,控制方法

　　1暖通空调制冷系统的工作原理

　　暖通空调在实际工作过程中，其制冷作用主要是通过热量的交换来实现的，制冷剂在冷凝器、压缩机、节流阀以及蒸发器四个设备当中不断地循环，在自身状态发生一定变化的同时实现了热量的释放和吸收。在蒸发器当中对热量进行吸收，此时制冷剂就会由液体转变为低温低压的气体，然后再将其吸入到压缩机当中并将其压缩成为高压高温的气体，此类气体会在冷凝器当中将自身所携带的热量传递给水或者是空气，然后又变回液态，就是这样不断地循环对热量进行不停地交换以达到降温的目的。

　　在暖通空调运行过程中，不但会存在制冷剂的循环，而且还存在冷冻水、冷却水还有室内空气的循环，制冷剂被制冷机利用压缩机压缩成液态之后送到蒸发器当中，然后和冷冻水之间进行热量的交换，再由冷冻泵将冷冻水送至风机的风口的冷却盘管当中，在风机的吹送作用下达到有效的降温处理。

　　制冷剂在蒸发之后便在冷凝器当中转换成了气体形态，然后由冷却泵将冷却水送到冷却塔上，并由水塔风机对其实施喷淋冷却，经过和空气之间的热量交换将热量释放出去。在这几种热量循环过程中，都和制冷剂发生了一定的热量交换，通过这样的循环将室内温度降低以达到有效的制冷效果。从其制冷工作原理就可以看出，在制冷过程中能耗损耗最大的一个部分就是制冷系统，所以想要降低能耗就应该对这部分的能量损耗进行充分的研究和管控。

　　2暖通空调制冷系统的现状

　　在暖通空调制冷过程中，主要是利用制冷剂来对风的温度进行调节，我国现如今最常见的制冷剂就是氟利昂化合物，其是一种无毒、不会发生燃烧且性能比较稳定的化合物，而且具有较好的热力学性能，在实际应用过程中具有很好的制冷效率和制冷效果，所以目前被广泛应用到各种大型制冷设备当中。可是其也具有一定的缺陷，那就是其可能会在空气中散播很长的时间，最终漂浮到大气层当中，会引发一定的温室效应和臭氧空洞现象。

　　现在世界上各个国家都对这种制冷剂给大气环境所造成的污染引起了越来越高的重视，部分国家已经将其列入到禁用品行列。在此大背景之下，新冷媒具有更好的使用效果和实用性，所以目前我们所使用的制冷剂基本上都是R410A制冷剂，相比较而言这种制冷剂更加环保清洁，其主要是由氟、氢还有碳元素所组成，不仅无毒而且性能也比较稳定。因为其中并没有氯元素，所以也不会发生温室效应和臭氧空洞现象，这种制冷剂现如今在全世界范围内得到了非常广泛的应用。

　　3制冷机在暖通空调中的作用及优化控制

　　制冷剂在整个暖通空调系统当中起着非常重要的作用，其主要起着制取冷量和输出冷量的作用，能耗几乎占到了整个暖通空调系统的一半左右，所以制冷剂的工作效率直接决定着整个系统的运行效果，想要不断提升暖通空调的制冷效果，降低能耗就需要不但提升制冷机的工作效率，对其实施不断地优化处理，在实际应用过程中制冷机的COP参数其实就是衡量制冷机工作效率的主要参数，在对制冷机运行工况进行评价的时候主要就是根据压缩机吸气的压力和出入口的制冷温度进行判定的。

　　在负荷相同的情况下，制冷机运行工况存在多种情况，只有通过对COP值的计算才能做出准确的判断。制冷机的功率会随着工况的不同而出现一定的差异，如果负荷一样的话，COP值越大制冷机的工况就会越好，在相同制冷量环境下，最佳工况时制冷机的能耗也是最低的。从制冷机的制冷原理可以看出，如果冷凝压力不变的话，制冷机的单位制冷量就会随着吸气压力的增大而升高，同时压缩机吸入到制冷机的蒸汽比容也会相对比较少，因为吸气压力的不断提升，压缩机的容积效率不断提升，压力比也会逐渐减小，实际吸气质量持续增大，压缩机的制冷量也会有所增加。

　　在不同负荷情况下，想要不断提升制冷机的作业效率就需要让制冷机在吸气压力比较大的状态下作业，当压缩机的出入口制冷工况达到最佳的时候，我们可以采用BP神经网络模型对吸气压力进行准确的计算，并将计算所得的数值作为设定值来对压缩机的工作频率进行适当的调整，进一步使得制冷机达到一个很好的运行状态。

　　在暖通空调系统运行过程中，CFD技术也起着十分重要的作用，这种技术也可以叫做计算流体动力学，主要是利用计算机相关技术开发出来的一种数学模型，将其应用到实际工作当中可以实现对大量数据的有效计算，该项技术可以充分利用其具有的加速收敛技术把整个计算过程都简单化，这样就可以节省计算时间，大大提升工作效率和工作质量。

　　CFD技术可以充分利用自身的处理系统对数据进行快速计算和处理，而且对庞大数据的处理效果相对比较准确，这样相关的工作人员就可以实现对制冷系统的有效控制。在实际研究过程当中，这些数据是关键性的依据，只有对这些数据进行评估之后方可被应用到实际生产过程当中，同时也是对暖通空调制冷技术研究的最为基础和关键性的一步。

　　该项技术在暖通空调不同的模块会发挥出不同的作用，根据研究表明对前端模块的作用最大，这主要是因为在对数据进行计算的时候所需要的各种数据都是在前端所形成的。技术核心在将数据进行充分的分析处理之后，将其提供给CFD模块以为其实际应用提供更大的便利。由此可以看出CFD技术在暖通空调当中的应用大大提升了整个系统的制冷效果，同时也使得系统的运转更加高效快捷。

　　还需要注意的是，在对CFD技术使用之前，相关的工作人员还应该对几项内容进行准确的确定：室内吸收冷气时候的压力参数、制冷剂压缩机的实际运行工况以及具体的作业转动频率，并由相关的研究人员对这些参数进行不断地优化处理以更好地提升暖通空调的制冷效果。在暖通空调系统当中使用了CFD技术之后，可以将投入使用之后的制冷剂系统相关数据和预先设置好的数据进行充分的对比分析，然后形成BP神经网络模型，在该模型当中，制冷剂的压缩机工况、输入量以及制冷剂的温度几个方面都存在一定的联系，同时压缩机实际运行工况和其自身的出入口负荷两者之间也存在一定的联系，其实BP神经网络模型的输出值就是制冷剂的吸气压力值。

　　4暖通空调今后的发展趋势

　　在暖通空调未来的发展过程中，我们还需要对制冷技术进行不断地提升和优化处理，应该将节能环保和健康智能趋势最为主要的发展方向。近些年随着暖通空调制冷技术的不断提升，在自动清洁、静音以及直流变频等各项方面的技术都已经取得了很大的进步和提升，相对比较成熟，各种各样的现代化科学技术逐渐被应用到暖通空调制冷过程中。特别是变频技术和物联网技术的出现，为暖通空调未来的节能控制、远程控制还有新冷媒技术等多个方面的优化奠定了坚实的前提基础。

　　除此之外，随着人们生活水平的不断提升，大家对生活条件和居住环境都有了更好的要求，这也要求暖通空调逐渐向着环保健康的方向发展。

　　总而言之，随着我国社会经济的快速发展和人们生活水平的不断提升，暖通空调已经成为现代化建筑当中不可或缺的一个组成部分，可是在实际应用过程中，暖通空调的制冷剂总是出现一定的运作问题，而且能耗也相对比较高，和我国现如今的能源紧缺问题之间不相符，同时也不符合我国可持续发展的战略要求。在暖通空调运行过程中，能耗最大的就是制冷系统，所以对该系统进行不断地优化处理有着十分重要的意义。另外，我们还应该从生活当中的每一个细节做起，学会如何更好地节能，将节能理念充分应用到暖通空调系统当中。

　　参考文献

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　　建筑类刊物推荐：《暖通空调》创刊于1971年，是中国建筑科学类核心期刊，国家期刊奖最高奖项获奖期刊，中国暖通空调行业惟一的中央级科技期刊，由建设部主管，亚太建设科技信息研究院、中国建筑设计研究院、中国建筑学会(暖通空调分会)联合主办。