淺談新形勢下如何做好空調(diào)設(shè)計(jì)與性能優(yōu)化

劉軍超

（身份證號(hào)碼130125198601074530 廣東省 深圳市 518000）

摘 要：在全球經(jīng)濟(jì)一體化的推動(dòng)下，節(jié)能減排已成為我國近代經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的一大課題，隨著空調(diào)使用越來越廣泛，空調(diào)耗能問題也逐漸引起了社會(huì)上下相關(guān)人士的關(guān)注和重視。現(xiàn)代空調(diào)系統(tǒng)減耗優(yōu)化，必須結(jié)合最新科技從空調(diào)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)中開始滲透，發(fā)揚(yáng)匠人精神把每一個(gè)細(xì)節(jié)做精做好，才能夠真正有效的解決這一問題。本文結(jié)合筆者多年的工作經(jīng)驗(yàn)，將針對(duì)這一課題進(jìn)行詳細(xì)闡述。

關(guān)鍵詞：空調(diào)設(shè)計(jì)；節(jié)能減排；性能提升；問題分析

近年來，隨著人們的生活水平的不斷提高，人們更多的關(guān)注物質(zhì)生活，生活質(zhì)量也普遍有了一定的提升。空調(diào)可以滿足人們對(duì)于溫度的不同需求，隨心所欲地改變著生活、工作環(huán)境的溫度，帶給人們不錯(cuò)的舒適感受。如今空調(diào)已成為現(xiàn)代居家與工作環(huán)境重要物品之一，受到了人們的追捧與喜愛。由于空調(diào)使用具有季節(jié)性，使用時(shí)間比較集中，這就會(huì)加重了峰谷電量差距的矛盾，使得電力系統(tǒng)負(fù)荷率下降，造成電力設(shè)施的資源浪費(fèi)。所以必須對(duì)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高空調(diào)器的能效比，降低制造成本，達(dá)到高效節(jié)能的目的。這樣，能夠使人們在享受冬暖夏涼的室內(nèi)環(huán)境時(shí)，又減少了對(duì)自然造成損害，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展也有著重大意義。可見，空調(diào)的設(shè)計(jì)和安裝和人們的生活息息相關(guān)，因此在設(shè)計(jì)和安裝的過程中我們要在設(shè)計(jì)的過程中我們要根據(jù)建筑的特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，提高空調(diào)的使用效果，在安裝的過程中針對(duì)常見的問題要制定相關(guān)的措施。

一、 空調(diào)設(shè)計(jì)過程中存在的一些不足

1.1環(huán)保材料使用比較少

近年來我國城市經(jīng)濟(jì)在快速發(fā)展的同時(shí)，也給環(huán)境帶來了很多的污染問題，例如：空氣污染以及水污染，這些都會(huì)直接影響到人們的生活環(huán)境與健康問題，特別是最近我國一線城市霧靄的出現(xiàn)，值得深思。然而，現(xiàn)在某些空調(diào)設(shè)備依然在使用氟利昂作為制冷劑，氟利昂會(huì)對(duì)臭氧層造成破壞，加劇全球變暖。現(xiàn)在工業(yè)環(huán)保材料的使用已經(jīng)到了社會(huì)的重視，相關(guān)機(jī)構(gòu)也會(huì)出臺(tái)相應(yīng)的產(chǎn)品質(zhì)檢制度和法律法規(guī)，作為空調(diào)制造商也要重新審視這一問題，綠色產(chǎn)品才是匠心良品，更具市場競爭力和人們的喜愛。

1.2 空調(diào)壓縮機(jī)性能不合格

壓縮機(jī)是空調(diào)的心臟，壓縮機(jī)的性能對(duì)整機(jī)起著決定性作用。首先家用空調(diào)器一般采用旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī)，壓縮機(jī)的額定制冷量應(yīng)比整機(jī)的額定制冷量高 200-300W 為宜。因?yàn)閴嚎s機(jī)的額定制冷量選的太大，相應(yīng)的功耗也會(huì)增大，整機(jī)能效比將降低；如果壓縮機(jī)的額定制冷量選得太小，由于制冷系統(tǒng)存在一定的冷量損失，將導(dǎo)致整機(jī)冷量減小，達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。其次，壓縮機(jī)的能效比也是至關(guān)重要的參數(shù)。能效比高的壓縮機(jī)與能效比低的壓縮機(jī)相比，在制冷量相等的情況下，前者的功耗比后者要小，有利于整機(jī)能效比的提高，但能效比高的壓縮機(jī)價(jià)格一般也高，選型時(shí)要兼顧性能與成本考慮。

1.3空調(diào)制冷效果不理想

與其他發(fā)達(dá)國家的科技水平相比，我國科技水平還有一定的差距，這樣就會(huì)導(dǎo)致我國使用電氣產(chǎn)品時(shí)造成能源方面的浪費(fèi)，目前市面上很多空調(diào)的制冷效果也不太理想。為此，我國在該方面的研發(fā)投入應(yīng)大力加強(qiáng)。相關(guān)人員把室內(nèi)機(jī)的風(fēng)道和貫流風(fēng)扇的直徑加大，適當(dāng)修正風(fēng)道曲線并調(diào)整優(yōu)化蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)，在這種改變了空調(diào)輸入輸出的方式后，可以明顯的體現(xiàn)出空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)量確實(shí)增大了，其能力也被明顯的加強(qiáng)了，也明顯節(jié)約了能源的消耗。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：空調(diào)機(jī)在結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化對(duì)節(jié)省電力，促進(jìn)空調(diào)的發(fā)展有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

二、空調(diào)設(shè)計(jì)與性能優(yōu)化的幾個(gè)要點(diǎn)分析

2.1室內(nèi)機(jī)貫流風(fēng)道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化

室內(nèi)機(jī)風(fēng)道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的組成：底座風(fēng)道、貫流風(fēng)扇、貫流電機(jī)、軸承等。就是把室內(nèi)機(jī)的風(fēng)道加大 5mm，軸流風(fēng)扇直徑加大 2mm，這樣循環(huán)風(fēng)量變大使空調(diào)系統(tǒng)的能力與能效提高。在圖 1、圖 2 中可以看出，不用增加成本，只要改模，加大 5mm；使空間加大，這樣里面的風(fēng)扇結(jié)構(gòu)尺寸就可以加大。同時(shí)，也要對(duì)室內(nèi)機(jī)貫劉風(fēng)葉

結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。相對(duì)可以把軸流風(fēng)扇直徑加大 2mm， 見下對(duì)比圖：圖 3 和圖 4。

2.2 空調(diào)壓縮機(jī)性能優(yōu)化

空調(diào)內(nèi)部最為重要的組件便是壓縮機(jī)，其相當(dāng)于計(jì)算機(jī)的“CPU”，壓縮機(jī)的工作性能將會(huì)直接決定空調(diào)整體的工作性能。當(dāng)前，空調(diào)中較為常用的壓縮機(jī)普遍都是旋轉(zhuǎn)式的壓縮機(jī)，這一種壓縮機(jī)的額定制冷量和整體的額定制冷量并不相同對(duì)此，在設(shè)計(jì)空調(diào)結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)當(dāng)尤為注意這一問題，綜合性分析壓縮機(jī)的性能以及空調(diào)的性能，絕對(duì)不能單一的追求某一層面的產(chǎn)品性能，應(yīng)當(dāng)以節(jié)能為主，制冷效率和制冷范圍為輔。

2.3空調(diào)換熱器結(jié)構(gòu)優(yōu)化

換熱器在空調(diào)當(dāng)中的應(yīng)用非常重要，其主要是將空調(diào)工作過程中產(chǎn)生的熱量進(jìn)行排放，有可能是排放到室內(nèi)也有可能排放到室外。為了優(yōu)化空調(diào)換熱器結(jié)構(gòu)，首先需要了解換熱器的工作原理，并借助空調(diào)的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。經(jīng)過筆者多年經(jīng)驗(yàn)，降低能源消耗，提升工作效率的有效方式主要有兩種，一種為替換更高性能的壓縮機(jī)，另一種為加大換熱器。這兩種方式都是提升空調(diào)設(shè)備能效比收效最為直接有效的方式，但是，如果在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中只是單純的更換壓縮機(jī)或換熱器，其雖然能夠提升空調(diào)的排熱性能，但是也不發(fā)避免的提高了空調(diào)的生產(chǎn)成本，對(duì)此，在進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)選配工作過程中，需要兼顧空調(diào)系統(tǒng)的能效比以及生產(chǎn)成本，應(yīng)當(dāng)按照合理的理論分析并進(jìn)行多次能效比實(shí)驗(yàn)，明確最高性能、低成本的壓縮機(jī)及換熱器配置，從而設(shè)計(jì)出最佳空調(diào)結(jié)構(gòu)，提升空調(diào)的綜合性能。

2.3空調(diào)送風(fēng)方式優(yōu)化

（1）地板式送風(fēng)

地板式送風(fēng)是當(dāng)前建筑設(shè)計(jì)中較為常見的，經(jīng)過相應(yīng)設(shè)備的處理之后，將空氣調(diào)節(jié)到一定的溫度，然后通過地板下面的靜壓箱，將冷空氣通過散流器送入室內(nèi)，并和室內(nèi)的空氣進(jìn)行結(jié)合，從而調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度這種送風(fēng)方式能夠快速的改善室內(nèi)的環(huán)境溫度，但也有致命的缺陷，例如送風(fēng)量與房屋的地板設(shè)計(jì)有直接關(guān)系，大多數(shù)采用地板送風(fēng)的房屋中，其最終呈現(xiàn)的送風(fēng)量都比較少，對(duì)此，在設(shè)計(jì)空調(diào)地板送風(fēng)結(jié)構(gòu)的過程中，應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化空調(diào)的送風(fēng)口，適當(dāng)提高送風(fēng)口的送風(fēng)面積，保障送風(fēng)量的充足。

（2） 工位送風(fēng)

為了給員工提供更加舒適的辦公環(huán)境，許多大型企業(yè)都會(huì)在員工的工作崗位上方設(shè)計(jì)一個(gè)空調(diào)的送風(fēng)口，這種送風(fēng)方式的優(yōu)化在于能夠讓室內(nèi)的每一個(gè)有人的位置都享受到空調(diào)的服務(wù)，調(diào)節(jié)溫度的效果十分快捷、顯著。但是，這種送風(fēng)方式明顯的缺陷就是送風(fēng)量過大，能源容易浪費(fèi)對(duì)此，在設(shè)計(jì)工位送風(fēng)的過程中，可以采取設(shè)計(jì)送風(fēng)口開關(guān)的方式來關(guān)閉一些不必要的送風(fēng)口，從而降低空調(diào)系統(tǒng)整體的能耗。

（3）置換通風(fēng)

置換通風(fēng)是一種全新?lián)Q風(fēng)方式，通過氣流從在側(cè)墻下面的散流器排放到室內(nèi)，借助浮力作用，從下而上的經(jīng)過生活區(qū)，進(jìn)而對(duì)室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化，產(chǎn)生自上而下的溫度差異，下面的空氣相對(duì)新鮮，空氣中的雜物含量較低，上面的空氣雜物含量較高并且新鮮程度較弱。目前這一種送風(fēng)方式，大多數(shù)都是應(yīng)用在高層建筑中，其在上方設(shè)計(jì)通風(fēng)口能夠有效地形成一個(gè)室內(nèi)循環(huán)針對(duì)這一送風(fēng)方式的缺陷，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須要使用凈風(fēng)設(shè)備，保障空調(diào)送出的風(fēng)是高質(zhì)量的。

三.結(jié)束語

總而言之，提升空調(diào)能效水平是一個(gè)系統(tǒng)工程，空調(diào)的能效水平與壓縮機(jī)、換熱器、電機(jī)、風(fēng)系統(tǒng)、制冷劑、控制系統(tǒng)、系統(tǒng)匹配等眾多因素有非常密切的作用關(guān)系，需要結(jié)合創(chuàng)新科技在設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)上進(jìn)行優(yōu)化來實(shí)現(xiàn)能效水平提升，生產(chǎn)出更多綠色環(huán)保的匠心良品。

參考文獻(xiàn)：

[1]提高空調(diào)產(chǎn)品性能研究[J]. 熊立貴. 電器. 2015（08）

[2]空調(diào)全鋁新型換熱器結(jié)構(gòu)優(yōu)化與性能研究[J]. 王瑞 北京理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2016（07）

[3]朱會(huì)安.暖通空調(diào)設(shè)備安裝施工常見問題及對(duì)策[J].建材與裝飾，2015（20）

[4]賈宇飛.國內(nèi)外空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展探析.艦船電子工程.2016，（11）