淺析優(yōu)化空調(diào)結(jié)構(gòu)設(shè)計

趙曉博+王偉濤+張喜峰

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們的生活水平也在不斷提高，空調(diào)等家用電器也得到了非常廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)代空調(diào)具備制冷、制熱、換風(fēng)等多方面的功能，能夠在很大程度上改善室內(nèi)的空氣環(huán)境，提升人們的居住環(huán)境。但是空調(diào)在實際使用的過程中會消耗大量的能源，對于人們的生活環(huán)境會產(chǎn)生相對比較嚴(yán)重的影響，所以必須要對空調(diào)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行較為全面的優(yōu)化設(shè)計，這樣才能有效降低空調(diào)自身的能源消耗問題，同時也可以有效降低空調(diào)運行對環(huán)境所造成的不良影響，并最終滿足我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的基本要求。為此，文章對于空調(diào)的結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化工作進(jìn)行了詳細(xì)的研究與分析，同時制定了相關(guān)的解決措施，以供相關(guān)的從業(yè)者進(jìn)行參考。

關(guān)鍵詞：空調(diào)結(jié)構(gòu)；設(shè)計優(yōu)化；能源消耗

中圖分類號：TM925.12 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）03-0101-02

Abstract： With the development of economy and technology in our country， people's living standard is improving constantly， and household appliances such as air conditioning have been widely used. Modern air conditioning has many functions， such as refrigeration， heating， air exchange， and so on. It can improve indoor air environment to a great extent and enhance people's living environment. But air conditioning in actual use will consume a lot of energy， for people's living environment will be affected， so we must carry out a more comprehensive optimization of the structure of air conditioning design. This can effectively reduce the energy consumption of air conditioning itself， effectively reduce the adverse impact of air conditioning operation upon the environment， and ultimately meet the basic requirements of our country's sustainable development strategy. For this reason， this paper has carried on the detailed research and the analysis of the optimization work on air conditioning structure design， and at the same time has formulated the related solution measure， in order to provide a reference the for relevant practitioners.

Keywords： air conditioning structure； design optimization； energy consumption

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對于生態(tài)環(huán)境所造成的影響也變得越來越大，能源危機(jī)的問題也越來越突出，故而社會對能源以及環(huán)境問題也變得愈發(fā)重視。空調(diào)是一種較為常見的家用電器，其能源消耗以及對環(huán)境的影響一直是相對比較大的，這主要是因為在進(jìn)行空調(diào)結(jié)構(gòu)設(shè)計存在著一定程度的弊端，這樣也就導(dǎo)致了大量的能源消耗。空調(diào)的運行過程中也會對環(huán)境造成一定程度的損害，本文對優(yōu)化空調(diào)結(jié)構(gòu)的意義進(jìn)行了較為全面的論述，對空調(diào)的結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化措施進(jìn)行了較為全面的研究。

1 優(yōu)化空調(diào)結(jié)構(gòu)的意義

1.1 降低能源消耗

近年來，我國所面臨的能源緊張情況變得日益嚴(yán)重，能源的消耗問題已經(jīng)引起了社會的廣泛關(guān)注。現(xiàn)在，我國的能源仍舊是以煤炭為主，其他的能源也主要是石油以及天然氣，這些能源都屬于不可再生資源，所以在實際的應(yīng)用過程中，會隨著使用時間的逐漸推移對環(huán)境造成一些影響，同時也會帶來能源消耗的問題。空調(diào)的耗電量是相對比較大的，已經(jīng)遠(yuǎn)超我們常用的洗衣機(jī)以及電冰箱等家用電器，但是，空調(diào)作為乘涼取暖的功能性電器已經(jīng)成為許多家庭必不可少的主要電器設(shè)備。根據(jù)相關(guān)的調(diào)查資料表明，空調(diào)等暖通設(shè)施的能源消耗占據(jù)能源總消耗的百分之三十左右，這是一個非常巨大的數(shù)字，這些能源的消耗不僅嚴(yán)重耗損了我國的不可再生能源，對于空調(diào)行業(yè)自身的發(fā)展也造成非常嚴(yán)重的阻礙。

此外，人們對于空調(diào)的使用也具備一定的季節(jié)性的特點，尤其是夏冬兩季，空調(diào)的使用量是非常巨大的，這也嚴(yán)重造成了對于電網(wǎng)自身的負(fù)荷壓力變得更高。在一些使用量相對比較高的地區(qū)，會嚴(yán)重增加電網(wǎng)自身的電量差距的矛盾，這就會導(dǎo)致電網(wǎng)的負(fù)荷率嚴(yán)重降低，對于我國的電力設(shè)施等會造成非常嚴(yán)重的浪費。空調(diào)在使用的過程中有許多的廢棄熱量都是直接排放到空氣中的，并沒有對其進(jìn)行合理的回收利用，這也屬以一種能源浪費的現(xiàn)象，因此，空調(diào)結(jié)構(gòu)設(shè)計人員要有效改進(jìn)空調(diào)自身的設(shè)計方案。對于空調(diào)設(shè)備的結(jié)構(gòu)也必須要進(jìn)行優(yōu)化，這樣才能使得能源向著更加節(jié)能高效的方向進(jìn)行發(fā)展，并且節(jié)能降耗也已經(jīng)成為了我國空調(diào)行業(yè)未來的主要發(fā)展趨勢。endprint

1.2 解決環(huán)境污染問題

空調(diào)等暖通設(shè)備的使用造成了非常大的能源消耗，導(dǎo)致了較為嚴(yán)重的能源危機(jī)問題，但是隨之而來的還有更加嚴(yán)峻的環(huán)境污染問題。我國能源利用主要是對煤、石油、天然氣等資源的利用，而空調(diào)運行在對能源進(jìn)行消耗的過程中，就會造成一定程度的污染，而污染問題的產(chǎn)生就會使得人民的生活環(huán)境受到破壞。因為一些空調(diào)設(shè)備采用氟利昂作為空調(diào)的制冷劑，這種物質(zhì)對于臭氧層的破壞是非常嚴(yán)重的，同時這也是一種不可逆的破壞，若是繼續(xù)使用氟利昂設(shè)備，會全面加劇我國全球變暖的主要趨勢。雖然人們的日常生活會很大程度的對空調(diào)產(chǎn)生依賴，不能是以犧牲環(huán)境為代價的。鑒于此，就需要對空調(diào)的結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行革新，從而以有效解決環(huán)境污染問題。

1.3 降低使用成本

在進(jìn)行空調(diào)的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，節(jié)約成本也是一個不可忽視的重要方面。因為空調(diào)的使用是以消耗不可再生資源來進(jìn)行帶動的，且空調(diào)的耗電量非常大，而能源危機(jī)問題又致使電價在穩(wěn)步提升，所以空調(diào)在日常運行中的成本支出還是比較大的。此外，因為部分空調(diào)結(jié)構(gòu)設(shè)計存在不合理問題，如果出現(xiàn)故障需要維修，則維修費用也普遍較高，加之空調(diào)價格本身就不低，所以對于很多家庭來說，空調(diào)已經(jīng)是一種相對比較沉重的負(fù)擔(dān)，過于昂貴的費用支出已經(jīng)使得部分人們不敢過度使用空調(diào)設(shè)備。這與我國的發(fā)展理念相違背，同時也嚴(yán)重降低了人們的幸福指數(shù)，從某種意義上而言，這對于我國經(jīng)濟(jì)與社會的長期發(fā)展也起到了一定的限制，并不利于我國所倡導(dǎo)的和諧社會的構(gòu)建。

2 優(yōu)化空調(diào)結(jié)構(gòu)設(shè)計的措施

2.1 室內(nèi)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化技術(shù)

室內(nèi)機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化一般是在風(fēng)道以及蒸發(fā)器中進(jìn)行的，室內(nèi)機(jī)的風(fēng)道系統(tǒng)是由風(fēng)道系統(tǒng)以及相關(guān)的軸承部分進(jìn)行組合而成。提高室內(nèi)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的運行能力的主要方法是將室內(nèi)機(jī)以及風(fēng)道的直徑進(jìn)行全面加大，這樣就可以在不增加成本的情況下進(jìn)行改模處理，有效增加空調(diào)的內(nèi)部空間，加大內(nèi)部風(fēng)扇的風(fēng)量，從而起到全面提升空調(diào)機(jī)自身能效的目的。此外，對室內(nèi)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，還需要適當(dāng)修正貫流的風(fēng)道曲線，全面改善渦流噪聲的出風(fēng)量。蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)可以不改變，只是改變輸出輸入的方式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。可以將輸入輸出管的模式進(jìn)行調(diào)整，以此來對相關(guān)的措施進(jìn)行合理優(yōu)化，使得冷媒自身的力量能夠穩(wěn)步增加。根據(jù)我國相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求，以及所做的測試實驗結(jié)果顯示，改造后的空調(diào)系統(tǒng)可以有效提升風(fēng)量，可以使自身的能量顯著提高，以此來全面節(jié)約能源的消耗。相關(guān)的實驗結(jié)果也表明室內(nèi)機(jī)在進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化的過程中對于全面緩解電力緊張的情況有著非常明顯的意義。

2.2 優(yōu)化室外機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化技術(shù)

空調(diào)的室外機(jī)也同樣被稱為空調(diào)的主機(jī)，空調(diào)的主要工作部件，如壓縮機(jī)、冷凝器以及毛細(xì)管都在室外集中。所以從某種意義上而言，室外機(jī)可以說是空調(diào)的心臟，對于室外機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計能夠有效改善目前階段存在的能源消耗問題。通過改善室外機(jī)的結(jié)構(gòu)，可以有效地提升空調(diào)自身的能效，通過對室外機(jī)進(jìn)行殼體改造，可以全面降低制作的成本，對于風(fēng)葉結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化還可以有效減少噪音，并降低出風(fēng)的阻力，使得風(fēng)能夠?qū)﹄姌O進(jìn)行重新的匹配，還能夠有效降低電機(jī)的震動情況。

另外，剪短電機(jī)的轉(zhuǎn)軸可以降低電機(jī)的震動情況。而對后蓋板的改造可以減少整體模具所受到的沖擊，減少加工成本對室外機(jī)的改造也有人進(jìn)行了實驗，實驗的結(jié)果表明選擇合適的方法對于室外機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化可以全面提升空調(diào)系統(tǒng)自身的風(fēng)量，不但能夠降低電機(jī)自身的轉(zhuǎn)速，也可以有效地減少震動的情況，全面降低噪聲的產(chǎn)生，空調(diào)的使用壽命也在大幅度延長。新殼體也全面加大了空調(diào)的風(fēng)量，有效降低了空調(diào)對于冷凝器的使用，對于風(fēng)葉的位置也可以進(jìn)行合理優(yōu)化設(shè)計，因為風(fēng)葉的位置對于風(fēng)量有著相對比較大的影響，可以通過公式計算的方式合理選擇風(fēng)葉的位置，同時也可以通過選擇最佳的間隙位置進(jìn)行應(yīng)用，以此來全面提升空調(diào)的經(jīng)濟(jì)效益，也可以大幅度地降低空調(diào)使用費用的支出。

2.3 其他優(yōu)化技術(shù)

近些年來，人們對于空調(diào)外觀的美觀程度的要求也變得越來越高，隨著我國一些相關(guān)技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用，室外機(jī)殼的小型化成為了我國空調(diào)未來的必然發(fā)展趨勢，在小殼的基礎(chǔ)上提高空調(diào)的風(fēng)量就成為了目前階段需要進(jìn)行研究的主要問題。

另外，對于散熱面積的有效利用可以在很大程度上全面降低噪聲，進(jìn)而能夠很好降低材料自身的使用成本，這對空調(diào)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化而言具有非常重要的意義。對于這些問題主要的解決方法就是對于管路進(jìn)行重新的排布，全面優(yōu)化改進(jìn)空調(diào)自身的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，對散熱器還要進(jìn)行有效的利用等。而在空調(diào)的節(jié)能問題上，技術(shù)人員則要考慮使用一些清潔無污染的能源，同時也必須要通過對于空調(diào)結(jié)構(gòu)的改造來全面降低空調(diào)的熱損失，并同時還應(yīng)對空調(diào)所產(chǎn)生的熱損失進(jìn)行科學(xué)合理的利用。

最后，隨著我國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，通過與智能控制系統(tǒng)的配合能夠有效改善空調(diào)自身的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，也可以使得電能能夠得到合理有效的利用，進(jìn)而使得空調(diào)的使用能效得到提升。為此，相關(guān)技術(shù)人員就需要對國內(nèi)外的一些新技術(shù)以及新手段進(jìn)行借鑒與參考，對于相關(guān)的可行性改造措施必須要進(jìn)行較為全面的實驗，以此來全面優(yōu)化相關(guān)的解決方案。此外，技術(shù)人員還應(yīng)通過多方面專業(yè)知識的學(xué)習(xí)運用，來不斷地補(bǔ)充一些新的知識，進(jìn)而通過優(yōu)化相關(guān)的設(shè)計方法來有效提高空調(diào)系統(tǒng)自身的能效比，最終達(dá)到降低空調(diào)高能耗、改善我國城市生態(tài)環(huán)境的目的。

3 結(jié)束語

總而言之，如果能夠?qū)照{(diào)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的優(yōu)化設(shè)計，則對緩解我國能源緊張，降低能源消耗都有著重要幫助。為此，就需要相關(guān)的從業(yè)人員不斷總結(jié)經(jīng)驗，積極嘗試探索，全面加強(qiáng)對于空調(diào)的優(yōu)化工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]王曉宇.淺談優(yōu)化空調(diào)結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].科技視界，2015（18）.

[2]吳永海.空調(diào)設(shè)計中常見問題探析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2013（23）：97.

[3]王利波.淺談暖通空調(diào)設(shè)計中存在的問題[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（09）：208.

[4]張劍鋒，龐斯陽.暖通空調(diào)設(shè)計方案的優(yōu)劣性比較及主要問題分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（33）：258.endprint