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基于价值工程与层次分析法的制冷机组优化分析

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摘要：制冷机组的运行效果对温控系统的高效运转有着极其重要的作用。影响制冷机组运行效果的主要部件包括：压缩机、冷凝器、蒸发器、制冷剂、电磁阀和控制器。制冷机组优化可以从不同角度考虑，本文主要从技术经济分析角度，基于价值工程思想，结合层次分析法（AHP），对制冷机组优化进行分析，探寻提高制冷机组运行效率的途径，对制冷机组优化方案的科学决策提供一种新的思路。

关键词：价值工程;层次分析法（AHP）;制冷机组优化

1 引言

制冷机组是温控系统的主要组成部分，制冷机组的高效安全运行，能够有效地调高温控系统的运行效率，节约能源。影响制冷机组运行效率的主要部件包括：压缩机、冷凝器、蒸发器、制冷剂、电磁阀和控制器等，这些结构部件的功能和成本，直接影响着制冷机组组的运行效率，进而影响到整个温控系统的运行效率和成本。价值工程是以研究对象的功能分析为核心，通过分析研究对象的功能、成本和价值，对研究对象进行优化。层次分析法通过构造方案评价因素判断矩阵，对不同评价因素的权重进行分析。传统的制冷机组优化方案评价多运用单一方法，本文将价值工程方法与层次分析法结合起来，对制冷机组优化方案进行分析评价，能够弥补单一方法的不足，为制冷机组优化方案分析评价提供一条新思路。

2 实证分析

某温控系统HSHG制冷机组在运行过程中出现以下一些问题：压缩机不运转、由于阻塞或电磁线圈损坏导致进水电磁阀失灵、蒸发器感温探头失灵等。这些问题都会导致制冷机组效率降低，因此需要对制冷机组进行优化。经过综合研究，本文考虑运用价值工程和层次分析法对优化方案进行分析评价。

2.1 确定功能系数

2.1.1 确定权重系数

依据层次分析法的步骤，首先建立层次结构模型如下。

目标层A：制冷机组优化;

准则层B：提高制冷效率B1、减少运行成本B2、降低故障率B3;

方案层C：制冷剂C1、压缩机C2、蒸发器C3、电磁阀C4、冷凝器C5、控制器C6;

其次，构建判断矩阵，并进行一致性检验。最终得到各准则权重系数如表1所示。

2.1.2 计算功能系数

经过向有关专家调查，得到各部件功能得分，利用公式

（2-1）、（2-）2可以计算出各部件相对于准则层的功能系数。结合上述的权重系数，利用公式（2-2）计算出各部件功能系数，如表2所示。

（2-1）

（2-2）

式中：fj—功能重要性系数，nj—某一功能重要性得分。

Fj—功能系数，Bi—权重系数。

2.2 确定成本系数

利用调查得到的HSHG制冷机组各部件运行成本，利用公式（2-3）计算出各部件成本系数如表2所示。

C=? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（2-3）

式中：C—成本系数，Ci—某一部件成本。

2.3 确定价值系数

利用上面计算出来的功能系数和成本系数以及公式（2-4），计算出各部件价值系数如表2所示。

V=? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（2-4）

3 结论

依据价值工程原理，应该优先改善价值系数小于1 的部件。通过上述计算出来的价值系数的对比，可以看出价值系数小于1的部件有三个，即压缩机、蒸发器和电磁阀，说明此三种部件需要优化。在实际运行过程中，要注意控制这三个部件的运行成本，或者替换成价值系数高的产品。

参考文献

[1]袁鹰.基于价值工程理论的实践运用研究—太阳能热水系统热源选择分析[J].价值工程，2020.10.

[2]范博文.浅谈层次分析法对高铁房建设备维修方案的评定[J].价值工程，2019.25.

[3]焦敏.價值工程在智能化建筑设备选型中的应用[J].价值工程，2019.35.

[4]李同锁.基于层次分析和模糊综合评判的降温系统优选[J].矿业工程研究，2014.6.

作者简介

孔乐山（1998-），男，河南省郑州市，华北水利水电大学环境与市政工程学院，建筑环境与能源应用。

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