浅析高层建筑空调制冷系统的优化设计

Abstract: With the continuous development of China's construction industry, high-rise building model in the case of a gradual reduction in per capita land resources must be more cause for concern, while it also will increase air-conditioning equipment in the housing construction requirements, but because of air conditioning refrigeration design there are a variety of reasons, scientific comparison and optimization of high-rise building air conditioning design, air-conditioning design often encountered in the actual design work is an important technical problems.

Key words: air conditioning; refrigeration system; optimization

中图分类号：TB65 文献标识码： A 文章编号：2095-2104(2012)07-0020-02

能否满足用户的使用要求，这是空调制冷设计方案在进行可行性研究室主要要进行考虑的问题。要满足空调设计的可行性与长久性，就要保证设计方案一方面要符合国家政策和当地政府发布的有关空调设计、环保等法律法规的要求;另一方面设计方案还要能满足供电、供水的要求，而且能够满足此处居民长期的需要和周围环境可以预知的变化等情况。对于那些因为地形、气温等特殊情况而导致的标准设备无法使用的情况，也要进行合理参数的设置，使设置出来的参数尽可能的与实际情况相符，并且保证其可行性和暖通设备运行的长久性。

1优化制冷系统设计的具体概念

1.1制冷系统的定义

在产品的设计过程中，根据功能和结构可以提出很多定量、定性指标的具体数值，但是往往被用于实际生产中的只会有一个组合，很明显，这个方案是在设计过程中得到的最好的方案。确定这个方案的过程通常被叫做优化。对家用空调的优化，通常表现为生产成本较低、能效比较高、噪音较小和外形尺寸更加紧凑等特点，这些都是优化产生的结果。所以，我们可以清晰的了解到，通过对制冷空调的优化，可以提高企业的经济效益、使企业能够达到预期的最佳效果。

1.2优化制冷系统的任务

通过空调的优化，可以使这些参数更加的舒适、安全和经济。使产品的预期市场竞争力更强。在优化制冷系统时，最重要的就是要确定各型号整机的技术指标，就是指详细的技术规范。要明确各主要部件的技术指标，比如说：压缩机的具体型号;冷凝器、蒸发器的流程还有结构的具体参数，比如说制冷剂的具体流向、分路的方案、内壁所选择的结构、传热管的直径大小、翅片选择的片型、翅片的片距以及翅片表面的物理和化学性能等等。循环风量的指标，比如说优化电机的转速、功率和风机也轮的几何参数等等。节流装置的优化，比如说毛细管的长度、直径、布置方式和数量等。优化制冷剂的充注量等问题。很明显，对家用制冷空调的优化主要是为了减少空调系统资源被其他的指标所浪费。这样可以提高资源的使用效率，使资源能够得到更充分的利用。

2优化制冷系统设计的具体程序

2.1室内、外侧循环风量的优化

当制冷系统在正常的运行条件时，要想更好的调节室内、室外风机的转速，就要充分地结合在整机设计时对噪声的要求。在考虑制定噪声指标时，最合理的方式就是将室内和室外机组的噪音调到规定的范围内。室内、室外的风机转速为1dB(A)时，它的运行速度是最高的，并且在这个条件下要确定循环风量为极限的循环风量。

2.2蒸发器的优化

铝翅片和铜管共同组成了蒸发器。一般的翅片有两种，一个是波纹片、一个是桥片。一般比较经济的方式是把翅片的厚度控制在0.095～0.1mm之内。和波纹片比较，桥片的换热能力要更高，与此同时，一般在蒸发器的翅片表面上会覆盖一层亲水膜，这样才能够有效的防止在制冷运行时，会积累过多的冷凝水在翅片上，防止蒸发器正常的换热。而铜管主要有两种，一个是内螺纹管、一个是光管。这两种铜管的外径都是7mm。和光管比较，内螺纹管有更高的换热能力。所以，要想使机组的能效比能够有效的提高，那么蒸发器应该由内螺纹管和桥片组成。这种方式可以提高蒸发器的换热能力。在对实际的换热能力进行测试之前，要确定蒸发器的结构。在额定制冷运行状态下，室内侧循环风量为极限循环风量，调节系统内参

数达到：蒸发器中部的制冷剂温度为10℃;蒸发器出口处的气态制冷剂温度约为10℃;蒸发器入口处的液态制冷剂温度约为10℃。

2.3冷凝器

一般铝翅片和铜管共同组成了冷凝器。一般冷凝器是在室外使用的，所以很容易积累灰尘，这就导致冷凝器的换热能力大大下降。所以，在选择翅片时，最好选择波纹片，这种翅片不容易积灰。而且，要保证每片间的距离不能低于1.4mm。而铜管可以选择Φ9mm的内螺纹铜管，这样才能获得最大的换热能力，而且可以使机组保持最好的工作状态。现在，很多厂家为了降低成本，就使用Φ7mm的内螺纹铜管，这样会使冷凝器的冷凝压力大大增加，减少传热能力。导致机组的制冷量减少，使能效比大大降低，不能达到国家的规定。在额定制冷运行状态下测量冷凝器换热能力，室外侧循环风量为极限循环风量，调节系统内部参数达到：冷凝器中部的制冷剂温度为54℃;冷凝器出口处的液态制冷剂温度为49℃;冷凝器入口处的气态制冷剂温度为64℃。此时冷凝器处于额定制冷运行条件下最大换热能力状态，可以测量到压缩机的实际排气量，从而得到对应于压缩机额定制冷运行条件下的排气量。

2.4压缩机

对于整个空调机器来说，压缩器的作用很重要。一般在家用的空调中会使用滚动转子式的压缩机，这种压缩机有两种形式即定频和变频。与整机的额定制冷量比较，压缩机的额定制冷量应该更高，要比整机的高200～300W。如果，在选择压缩机时，额定制冷量过大的话，功耗也会大大增加，会降低整机的能效比。如果选的太小的话，因为制冷系统一定会有一些冷量的损失，这就是整机的冷量减少，不能够达到规定。另外，,压缩机的能效比也是很重要的，能效比较高的压缩机的价格比较高，为了考虑成本和性能的要求，最好是选择能效比在3.0～3.2之间的压缩机比较合适。第三，在各种运行工况下，不论是额定工况还是极限工况,压缩机的运行条件都不应超出压缩机规格书所给出的范围。下的排气量，取最小值，即为该空调器允许配置运行的最大规格压缩机的排气量。

2.5毛细管

对于家用空调器的制冷系统而言，毛细管规格的选择主要是考虑系统的可靠性和工艺性。内径较大的毛细管不易被混入制冷剂中的杂物颗粒堵塞，而稍长一些毛细管的工艺性好一些,而且性能偏差小一些，所以,建议内径≥1.2mm，长度≥400mm。热泵系统使用的辅助毛细管，可调整为内径≥1.2mm,长度≥160mm。考虑到双毛细管并联的节流装置对制冷负荷变化的适应能力更强一些。

2.6管路系统

制冷系统的管道管径的确定主要取决于允许压降和流速的限制，建议控制范围如下：

2.6.1对于排气管，要求其压力降≤0.04MPa，流速控制在10～20m/s的范围。

2.6.2对于输液管，要求流速控制在0.5～1.25m/s的范围。

2.6.3对于吸气管，要求其压力降≤0.02MPa，流速控制在7～16m/s的范围。

考虑到回气过程中必须保证润滑油顺利返回压缩机，要求吸气管中向上流动的管段的流速必须≥6m/s，以使得把油滴稳定地挟带在气流中，避免异常滞流情况发生。相应地，换热器内的流动过程也有类似情况，所以其流程布置也要求尽量满足这一条件。

3结束语

空调市场现在竞争很激烈，不仅要受到国内企业的竞争，还要介绍国外企业的竞争。所以，企业要想在激烈的行业竞争中更好地生存，就要利用科技技术，就要提高空调的能效比，降低空调的生产成本。这对企业的生存和发展起着重要的作用。通过本文，我们了解到如何优化空调制冷系统。通过这些方法，可以有效的降低空调的制造成本，并且提高能源的使用效率。使企业的竞争力更强。

参考文献：

[1] 李红民. 空调制冷系统设计中的三大注意点解析[J]. 湖南农机. 2010(07)

[2] 吕彦力,吴沛宜,马元. 小轿车空调制冷系统的模拟计算与分析[J]. 制冷学报. 1991(04)