暖通空调制冷系统的优化与控制技术分析周红春

暖通空调制冷系统的优化与控制技术分析周红春

1.天津巨益机电设备有限公司天津300042;2.天津市兴业工程造价咨询有限责任公司天津300042

摘要:从暖通空调制冷系统的工作原理入手,分别从BP神经网络、Matlab语言及自适应模糊控制系统3个方面,对暖通空调制冷系统的优化控制方法进行了论述。同时,以自适应模糊控制系统为例,对该系统的优化控制技术进行了分析。希望通过论文的论述,能够为暖通空调制冷系统的节能及优化提供有价值的参考意见。

关键词:暖通空调系统;制冷系统;原理;优化与控制

引言

暖通空调研究的主要目的就是为了更好的优化人们的生活,提升生活质量。相比较于市场上通用的空调,暖通空调具备着更为专业的技术以及更加系统的功能支持,更为重要的一点就是,暖通空调具备着节能环保这一特点。在我国大部分建筑高层建筑内,暖通空调制冷系统每年运行过程中产生的能耗占到建筑总体的1/3~1/2,其用电花费的资金也非常多。鉴于此,相关部门必须进一步加强对暖通空调制冷系统的优化与控制,使其逐渐向低能耗运行方式转变,为人们提供舒适、洁净的生活以及工作氛围,提高人们的生活质量。在暖通空调的运行过程中,核心元件是暖通空调的制冷系统,该部分也是耗能量最大的部分。本文结合实际工作经验,对相关内容展开论述。

1暖通空调制冷系统的工作原理

暖通空调系统在具体的运行过程中,制冷的效果主要是运用热量交换的方式来完成的,制冷剂是通过冷凝器、压缩机、节流阀和蒸发器四个身边中相关运转循环,通过自身的发生变化来完成热量吸收和排放。然后再蒸发器中来吸收热量,这个时候制冷剂就会把液体转化为低温低压的气体,随后在吸收到压缩机中,经过压缩成为高温高压气体,这种气体在冷凝器中将自身的热量传输给水或者空气,再转变回液态。通过这种循环转变来实现热量的交换,从而达到降温的效果。

在暖通空调制冷系统日常的运转过程中,不仅会有制冷剂的循环作用,还会有冷冻水、冷却水以及室内空气的循环等,制冷剂是通过制冷机运用压缩机压缩成为液态后输送到蒸发器中,随后在和冷冻水之间进行热量的转换,然后经过冷冻泵把冷冻水输送到风机的分口的冷却盘管之中,在经过风机的吹动作用下来实现降温的目的。制冷剂在经过蒸发后就可以在冷凝器中转变成为气体的形态,随后通过冷却泵将冷却水输送到冷却塔中,同时经过水塔风机来对实施喷淋和冷却,通过和空气间的热量交换来把热量释放出来。在经过这几类热量循环的过程中,都要和制冷剂来进行热量的交换,运用这种循环可以把室内的温度降到预期的效果。因此如果想降低能耗可以将这项能量的消耗进行科学的分析和管理。

2暖通空调制冷系统的优化与控制技术分析

在暖通空调的运行过程中,其制冷系统的工作状态会受到室外自然环境与室内状况的影响。因此,为了确保暖通空调的制冷效果,其制冷系统通常会全部投入运行状态中,使部分制冷系统的运作处于超负荷状况,能源消耗较大。鉴于此,在对暖通空调制冷系统的优化控制方法进行研究的过程中,可以从其负荷状态入手,研究该系统最佳状态时的吸气压力,从而制定有效的能源节约方案。

2.1BP神经网络的应用。

BP神经网络是暖通空调制冷系统中一种常见的网络系统,能够进行多层反馈,解决多层网络结构中隐藏的相关问题。

根据BP神经网络的实际运用效果,其主要应用在以下几个方面:首先,BP神经网络能够对文字、图片及语言等信息进行识别,根据数据信息的特点进行准确的识别与分类,帮助工作人员快速地完成信息的处理工作;其次,BP神经网络能可以对函数系统进行有效的控制。利用BP神经网络结构,能够根据非线性的特点建设函数模型,并将其应用于工业化的控制系统中,从而操控机械的运行方式。根据以上论述的BP神经网络的特征,将其应用于暖通空调制冷系统中,可以模拟该系统中制冷机的吸气压力情况。同时,由于暖通空调制冷机的能耗具有一定的非线性特征,在分析其能耗状况的过程中存在一定的困难。鉴于此,利用BP神经网络可以对系统运行过程中产生的真实数据进行模拟,为有关技术人员提供准确的参考。此外,还可以利用BP神经网络模拟非线性函数的特点,建立与实际情况相同的网络模型为暖通空调运行过程中,调整与控制器制冷系统的状态提供有价值的参考。

2.2Matlab语言的应用。

Matlab语言是一种功能性很强的程序语言,该语言可以处理数量庞大的数据,其处理效率非常高,处理结果的准确性也能得到保证。因此,Matlab语言在控制系统、图像处理及仿真系统等领域的应用也比较普遍。随着科学技术水平的不断提升,Matlab语言的应用体系也更加完善,各领域的技术人员也根据自身的实际需要,制造出了Matlab工具箱,其中包括各种样式的子程序,方便人们的及时调取,并在此基础上完成自己的编程工作。换言之,Matlab语言的应用实现了模块化的应用方式,并简化了整个系统的控制流程。在暖通空调制冷系统的运行过程中,Matlab语言可以结合BP神经网络一起应用,其优化与技术控制方式为:2种方式结合后,可以使制冷系统根据模块的特征设定相关程度,简化了整个系统的运行流程。实际上,在暖通空调运行的过程中,系统的运行状态会受到外界环境与室内环境的影响。因此,系统的运行状况也时常发生改变。而采用上述2种方式结合的办法,可以更加快速地收集相关数据,简化不必要的系统运作流程,提高系统运行效率。

2.3自适应模糊控制系统的应用。

自适应模糊控制系统也是暖通空调制冷系统中常见的一种优化控制方式。自适应模糊控制系统主要是对整个制冷系统进行优化,其最终的目的是降低能耗。自适应模糊控制系统在运行过程中,可以根据数据反馈的情况展开适应性的学习,并结合相关逻辑关系对参数进行调整。同时,自适应模糊控制系统的应用可以有效控制制冷机消耗的实际功率,并通过分析相关数据得出冷却水最佳的温度,在此基础上对水温进行调节,增强冷却水系统与外界环境之间的协调性。

3暖通空调今后的发展趋势

暖通空调系统在以后的发展中,需要对暖通空调技术进行不断的改革和创新,将节能环保和健康智能的技术应用到暖通空调制冷系统中将成为一种发展趋势。当前,暖通空调制冷技术随着科学技术的进步不断的优化,在自动化清洁、静音和直流变频等方面的得到了很大的发展,并且发展已经很成熟,随着现代化的科学技术融入到暖通空调制冷系统中。尤其是在变频技术和互联网技术的发展,为暖通空调的节能控制和远程操控方面提供了有利的条件。此外,伴随着社会经济的发展,人们生活水平逐渐提高,人们对生活质量和居住条件有了更高的要求,促进暖通空调系统向着科技环保的方向发展。

结束语

综上所述,随着经济社会的高速发展,人们的生活水平不断提高,对涉及生活质量的各个方面都提出了更高的要求。同时,在现代建筑的建设过程中,暖通空调已成为不可或缺的重要部分,对人们的生活和工作环境有重要的影响。但是,在暖通空调制冷系统的运行过程中,通常会消耗较高的能源,不符合我国经济社会的可持续发展理念,同时对环境也产生了不良的影响。鉴于此,相关领域的科研人员必须进一步优化暖通空调制冷系统,加强对该系统的有效控制。

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