建筑暖通空调制冷系统的优化及控制技术探究.pdf
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1、136/总第240期/2023/7学人问津建筑暖通空调制冷系统的优化及控制技术探究张 旭(北京一商集团有限责任公司,北京 100000)摘要:为了充分发挥暖通空调制冷系统在建筑工程中的应用价值,需要重点关注建筑暖通空调制冷系统的优化及控制技术。该文以此为背景,结合建筑暖通空调制冷系统工作原理、应用价值及发展现状,探讨了 BP 神经网络、MATLAB 语言、自适应模糊系统、制冷剂控制优化措施等控制优化技术在建筑暖通空调制冷系统中的应用。关键词:建筑工程;暖通空调制冷系统;优化技术;控制技术随着经济水平的不断提高,人们对于生活质量的要求越来越高。建筑施工中,暖通空调制冷系统因能改善人们生活质量受到
2、人们的重点关注。暖通空调制冷系统在实际运行过程中会产生大量的能源消耗,不符合绿色环保的可持续性发展的需求。基于此,在建筑暖通空调制冷系统大面积普及的背景之下,需要深入探讨建筑暖通空调制冷系统的优化及控制技术。一、建筑暖通空调制冷系统概述(一)建筑暖通空调制冷系统工作原理如图 1 所示,暖通空调制冷系统以制冷剂为反应基础,通过热量交换及变化满足制冷需求。暖通空调制冷系统会在四个工作环节中不断循环往复,使自身状态发生改变,在这一过程中,就会实现热量吸收及释放的功能。例如,蒸发器在实际运行过程中,可以以冷凝剂为基础,将空气中的热量快速转化为气体,然后以压缩机为基础对冷凝器所产生的气体进行压缩处理,最
3、后通过机械设备将制冷剂转化为液体进行加压处理。在这个过程中,气体中的热量会被转化,并且将所携带的热量输送到室内1。暖通空调制冷系统以冷冻水泵、冷却水泵等为基础,发生共同作用,使冷水机组在暖通空调制冷系统运行过程中充分发挥自身价值。(二)建筑暖通空调制冷系统的应用价值在生产力不断提高的时代背景下,建筑施工技术及施工质量得到了高速发展。尤其是在智能化技术及数字化技术的时代背景下,智能建筑被广泛应用。同时,在绿色环保理念之下,建筑施工及使用过程中更加关注绿色环保及可持续发展,以为提高物质经济生活水平奠定坚实基础。当代建筑施工过程中,暖通空调系统已经成为最为主要的施工内容之一。暖通空调系统在实际应用过
4、程中,可以有效调节室内温度,而且,其与整个建筑实现一体化处理,通过集成管理,可有效降低能源消耗2。所以,通过对暖通空调系统进行充分应用,可以节约资源、提高环保的综合效率。(三)建筑暖通空调制冷系统发展现状为了满足人们的制冷需求,在初级阶段,人们通常使用空调等制冷设备,而这些设备以氟利昂化合物作为主要制冷剂。虽然氟利昂化合物对人体不会产生负面影响,但是其稳定性较强,能够长时间飘浮在空气中,不容易被分解。这也直接导致氟利昂化合物极易随着空气流动进入大气层,对臭氧层造成破坏,这也是臭氧空洞产生的主要原因之一。近年来,温室效应的加剧与氟利昂过度排放及过量使用有着直接关系。基于这一背景,在建筑制冷工作开
5、展过程中,我国已经明令禁止使用氟利昂化合物进行制冷。因此,我国建筑暖通空调制冷系统在实际研发过程中,使用新型 R410A 制冷剂替代氟利昂化合物,不仅可以满足制冷需求,还可以提高环保水平,这是暖通空调制图 1 暖通空调制冷系统工作流程散热水塔膨胀水箱风机盘管风机盘管冷却水泵冷冻水泵冷水机组蒸发器冷凝器137总第240期/2023/7/学人问津冷系统发展的主要方向3。(四)建筑暖通空调制冷系统设计在制冷系统设计工作开展过程中,工作人员需要对机械部分进行设计,结合制冷系统的工作流程,对压缩机、节流装置等硬件进行设计。而且,在制冷系统实际运行的过程中,冷却水循环在降温过程中具有重要的作用,因此工作人
6、员需要结合冷却水循环过程,对制冷剂进行设计处理。制冷系统在实际运行过程中,需要以冷冻水循环为基础,实现温度降低及热量交换的需求,所以,工作人员需要对冷冻水循环系统进行设计。在制冷系统实际工作开展过程中,风循环也是最为主要的内容之一。工作人员还需要以风循环为基础设计供风管道,并且将供风管道与各制冷空间相互连接,通过风阀驱动器调整制冷量。在这一过程中,制冷剂循环设计、水系统设计及风系统设计是主要内容。而在暖通空调制冷系统制冷剂循环设计工作开展过程中,大部分工作人员会应用热力膨胀阀,主要是由于热力膨胀阀具有速度快、准确率高的优势。在暖通空调制冷系统实际设计工作开展过程中,工作人员需要对控制回路硬件进
7、行设计。暖通空调制冷系统所有连线工作都在端子柜中,端子柜中含有数量众多的接线端子排。在实际设计过程中,工作人员应将电气线路按照一定顺序接入端子排中。而且,暖通空调制冷系统在实际运行过程中需要控制压缩机变频器、风阀驱动器等多个机械设备,工作人员要提高对接线工作的重视,按照既定顺序进行分类,保证接线的准确性和简洁性。二、建筑暖通空调制冷系统的优化及控制技术(一)BP 神经网络BP 神经网络是由美国科学家研发出的一种新型算法,其整体的使用效率高、应用范围广,主要被应用于计算机、科学、数学、统计分析学等多个领域,在数据分析、处理、储存等方面具有强大的技术优势4。一方面,BP 神经网络能够对不同的数据类
8、型进行有效归类,在数据处理工作开展过程中可有效减少工作人员的人为分类压力,对于提高数据分类的准确性和工作效率有着重要的价值。另一方面,BP 神经网络通过非线性特点组建函数模型,可以对函数系统进行精准控制。在工业系统控制中,函数模型具有极高的应用价值,通过函数模型可以有效管控机械运行模式。工作人员基于 BP 神经网络,可以模拟制冷系统的实际运行状况,从而为分析暖通空调制冷系统的能耗数据提供有效的、真实的数据支持,这对于提高参数精度有着重要的意义,也可以有效提高暖通空调制冷系统的工作水平。在暖通空调制冷系统实际运行过程中,工作人员可以以 BP 神经网络为基础,建立网络模型,以真实模拟风险性函数为基
9、础建立符合暖通空调制冷系统实际需求的网络模型。想要在暖通空调制冷系统优化处理中对 BP 神经网络进行深入应用,工作人员可以采用模式识别、函数系统及数据压缩三种渠道进行。首先,工作人员可以以 BP 神经网络为基础,对工作模式进行精准分析及记录,以为后期优化工作提供真实准确的海量数据支持。其次,工作人员可以以 BP 神经网络函数为基础,对暖通空调制冷系统的工作模式进行模拟,进而分析暖通空调制冷系统过程中的各项数据,实现对暖通空调制冷系统运行模式及运行能力的监督和管理。最后,从数据压缩角度分析,BP 神经网络具有强大的数据分析处理功能。工作人员在利用 BP 神经网络对暖通空调制冷系统进行优化处理的过
10、程中,可以充分利用 BP 神经网络的数据处理功能,对暖通空调制冷系统运行过程中产生的海量数据进行高速处理,以有效提高数据处理效率,保证数据的真实性和有效性。(二)MATLAB 语言在互联网技术高速普及的时代背景下,人们对于互联网语言的关注程度越来越高,这也使 MATLAB 语言被研发。MATLAB 语言作为一种程序语言,在实际应用的过程中,可以对海量的复杂数据进行高效处理,还能提高数据处理的准确性,在数据处理方面具有较大的优势。MATLAB 语言可以应用于系统控制、图形图像、数据处理及仿真系统等多个领域。在科技水平不断进步发展的时代,MATLAB 语言的应用范围不断扩大,人们对于 MATLAB
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