浅析家用空调制冷系统的优化升级

前言

近年来，家用空调已经成为夏季人们生活中的不可或缺的产品，它实际上是能量转换设备，消耗了大量的电能来实现冷调节，造成了能源的大量浪费。所以，研究如何使家用空调的制冷系统更加优化势在必行，这样不仅节约了成本也会更加节能。

1.空调制冷系统的基本原理

在空调制冷系统中，整个系统是由冷却塔、冷却水泵、冷冻水泵和制冷机组成的。冷冻的水的温度能够得到降低的主要原因是在制冷组的蒸发器中，制冷剂能够气化然后吸收冷冻水放出的热量。制冷剂在蒸发器的制冷机组中发生气化反应，经过这个反应产生了高压高温的气体，然而在循环中经过冷凝塔时却发生液化反应产生高压低温的气体。当高压低温的气体经过制冷系统的膨胀阀后，会再次变成温度较低气压较低的液体。最后液体发生气化反应，最终整个程序顺利的得以进行。这个程序在制冷系统中是不断的循环的，在循环过程中，冷却的水不断的将整个装置产生的热量带走。

2.制冷系统优化升级概念

2.1系统优化的定义

在空调设计的过程中，总是会遇到很多问题，比如：结构式的取值、参数的定量、参数的定向等。然而在实际生产过程中往往最适合的方案只有一个。这个最适合的方案基本上是设计中确定无疑的最好的方案。整体来说这样的一个过程就是优化过程。对于家用空调来说，通过优化后，使其有了更高的能效，噪音有所减小，生产的成本有所降低，外形并且变得十分的紧凑。总之，通过优化制冷空调，使得各个企业的经济效益有所提高，并且使他们能够较好的得到自己所期望的效果。

2.2制冷系统优化的任务

要想使制冷系统的参数更加经济、安全、舒适的话，必须使制冷系统得到很好的优化。这样才能使本身企业生存的产品更加具有竞争市场。任何一个制冷系统的优化最重要的就是要使整机的一些技术指标（技术规范）能够得到确定。因此应该更加明确一些部件的技术标准，如：压缩机的型号、蒸发器冷凝器和结构的一些参数（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）。像循环风量的指标、节能需要优化的一些装置（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），这些都能够对制冷系统的整体优化起到一定作用。在大家的认识中，优化制冷系统，无疑是为了使空调的一些资源能够降低一些资源浪费。只有这样才能够使资源的使用效率更好的得到提高，并且更好的得到利用。

3.家用空调制冷系统优化的具体方案

3.1蒸发器、冷凝器的优化

3.1.1蒸发器的优化

蒸发器是由铜管和铝翅片构成。基本翅片要么是桥片要么是波纹片。翅片的厚度若是在0.095-0.1mm之内则是最为经济的方式。桥片和波纹片相比而言，其换热的能力相对来说是比较高的。但是，在实际运行中，只有给翅片附上一层膜，才能避免在制冷系统的运行过程中，出现蒸发器换热异常的现象。出现这种现象的原因多是因为翅片上积累了过多的冷凝水。制冷系统中涉及的铜管多是就两种，一种是光管，一种则是内网纹管，一般的来说，其外径多是7mm。内螺纹管和光管相比，其换热能力较好。因此，为了使制冷系统机组的能效在一定程度上能够得到很好的提高，在设计制冷系统的蒸发器时，应该尽量的使其由桥片和内螺纹管搭配在一起。只有这种组合才能更好的使蒸发器的换热能力得到一定的提高，能很好的发挥其有效的作用。所以蒸发器的结构确定下来后才能去测试制冷系统的换热能力好坏。在制冷系统处于额定运行状态时，这时会达到室内的一个极限循环风量，此时应该及时的将系统的参数做一个调节。使制冷系统蒸发器的各种部位的制冷剂的温度调至10℃。

3.1.2冷凝器的优化

制冷系统中的冷凝器一般是由由铜管或者铝翅片组成。通常来说，在室外一般使用的是冷凝器，因此在很多时候不可避免的容易在使用时会有很多的灰尘积累在其机组的表面，灰尘日益的积累给制冷系统的正常运行带来了很大的障碍。因此在制冷系统的设计中，为了避免灰尘的积累，已选择有波纹的铝翅片。除此之外，要想使制冷系统的冷凝器得以有效的优化，还应该对于片之间的距离和管的直径做一个的合理的规定。这样才能使制冷系统以最好的工作状态运行下去。目前，多数的企业多使用直径7mm的铜管，这样使得成本得到了很大的降低，并且在一定程度上，大大增加爱了冷凝的压力，大大减少了其制冷系统的传热能力。最终，使得制冷系统的能效也降低，摒弃减少了其机组的制冷量，使其不符合国家的相关规定。在制冷系统的正常运行状态下，测量其相应的换热能力，将室外的循环风量确定为制冷系统的极限循环风量，最终使其相应的参数符合标准。在标准的参数下，测量制冷系统中压缩机的实际排气量时，应该使其处于额定最大换热能力状态。

3.2管路系统的具体要求

一般来说，在制冷系统中涉及的很多管道，其管径是由流速和压降决定的，所以其管径的控制范围建议如下：

3.2.1对于排气管，要求其压力降≤0.04MPa，流速控制在10～20m/s的范围。

3.2.2对于输液管，要求流速控制在0.5～1.25m/s的范围。

3.2.3对于吸气管，要求其压力降≤0.02MPa，流速控制在7～16m/s的范围。

为了使润滑油能够及时的返回到压缩机中，在回气过程中，一定要控制好吸气管的上流速度，一般应该在6m/s以上，这样才能及时的使异常的滞流情况得以避免。在换热器的流动装置中也会发生这样的现象，因此在布置流程时一定要使其尽量得到满足。

3.3室内、室外循环风量的优化升级

一个制冷系统如果运行正常，但是要想使室外、室内的转速能够得到更好的调节的话，在整机设计的整个过程中，必须要时刻的将噪声的一些要求考虑在内。考虑噪声的一些标准时，要想达到最合理的效果，应该将室外和室内两者的噪音调整到一个规定的合适范围内。室内、室外的风机转速为1dB(A)时，这时制冷系统的运行速度往往是较高的，于此同时，要尽量的将循环风的一个极限量确定下来。

4、结语

目前国内外空调的市场竞争十分的激烈。各个企业要想能在市场竞争中存活下来必须要使生产的成本有所降低，使空调的能效有所提高，并且要合理利用最为先进的技术。这些要素在任何一个企业的发展和生存中都扮演着十分重要的角色。在本论文中，笔者告诉我们怎么才能优化空调的制冷系统。只有通过如上的策略，才能使能源的使用效率有所提高，并且能够使空调的成本有所降低，最终使得企业自身能够有较好的发展前景。