淺談房間空調(diào)器的優(yōu)化設(shè)計
2012-12-31 00:00:00潘海吉
【摘要】自改革開放以來，社會的發(fā)展腳步進程加快，國民經(jīng)濟飛速提升，人民的生活水平顯著提高，因此空調(diào)也隨之走進了千家萬戶，但是由于在使用空調(diào)的過程中，在耗能和環(huán)境方面還存在著各種各樣的問題。隨著人們的環(huán)保節(jié)能意識逐漸增強，因此對于空調(diào)在節(jié)能環(huán)保方面的問題也逐漸被人們重視起來。本文通過對空調(diào)發(fā)展以及工作原理進行了深入的剖析，從充分合理的利用好冷凝水和室內(nèi)回流方式以及降低噪音方面提出了優(yōu)化空調(diào)節(jié)能環(huán)保方面的有效方案，并且對我國的空調(diào)節(jié)能現(xiàn)狀也做了詳細的闡述，并對空調(diào)器的節(jié)能和環(huán)保提出了優(yōu)化方案，為我國在以后的綠色、節(jié)能空調(diào)發(fā)展提供一些參考。
【關(guān)鍵詞】空調(diào)器；優(yōu)化設(shè)計；噪音；冷凝水；回流式；EER值；節(jié)能；健康
0.引言
在社會不斷發(fā)展的進程中，環(huán)保節(jié)能已經(jīng)是世界各國探究可持續(xù)發(fā)展的重點，因此空調(diào)向舒適、節(jié)能、環(huán)保、健康方向發(fā)展勢在必行。目前由于全球的能源短缺，為了社會的可持續(xù)發(fā)展，節(jié)能減排、綠色環(huán)保就顯得至關(guān)重要，并且關(guān)系到全世界人民的生活環(huán)境。每到夏天，由于大量的空調(diào)和制冷設(shè)備開放，從而使用電量迅猛增加，導(dǎo)致我國某些城市產(chǎn)生供電不能滿足城市居民用電需求的情況。而在歐洲的某些國家在十年前就已經(jīng)頒布實施了92/75/EEC這一空調(diào)指令，制定了嚴格的法律法規(guī)對家用空調(diào)的耗能進行控制，為了我國的社會主義可持續(xù)發(fā)展，據(jù)悉在未來的發(fā)展中，我國也將頒布對空調(diào)限制耗能的標準?？梢灶A(yù)見，那時的空調(diào)市場大多將以節(jié)能環(huán)保空調(diào)為主，并且對空調(diào)進行能效進行等級區(qū)分和提高空調(diào)進入市場的門檻。隨著國人對可持續(xù)發(fā)展的重要性認識逐漸加深，在廣州等一些城市已經(jīng)對空調(diào)夏天空調(diào)的溫度設(shè)定進行了控制，一般家用空調(diào)開啟時不應(yīng)該低于25℃，并且對用電較大的工廠企業(yè)實行晝夜用電差價的措施，進而促進社會的可持續(xù)發(fā)展。目前隨著空調(diào)的普及，能耗問題日益嚴峻，因此研究節(jié)能環(huán)?？照{(diào)的問題迫在眉睫，這是關(guān)一項關(guān)系著民生且刻不容緩的大事。
1.國內(nèi)外空調(diào)器節(jié)能研究發(fā)展現(xiàn)狀
國內(nèi)空調(diào)器主導(dǎo)產(chǎn)品，能效比EER值均在3.0附近徘徊。主要通過直流變頻等技術(shù)，已將EER值提高到5.0以上直流變頻技術(shù)的應(yīng)用，雖然能有效地提高效率，但其為提高效率所付｝ｎ的代價也是驚人的，制造成本也大大提高從技術(shù)角度來說，目前空調(diào)器節(jié)能技術(shù)主要從三個方面人手
（１）采用節(jié)能元器件：如使用高效壓縮機、電機、高效熱交換器等，當所有元器件均提高能效后，節(jié)能指標就會有所提高，此方法也是目前研究最多的節(jié)能措施。
（2）對空調(diào)器系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計來確定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)參數(shù)，使空調(diào)器獲得最佳效率以實現(xiàn)節(jié)能的目的。如對制冷系統(tǒng)分流設(shè)計，風(fēng)道的優(yōu)化等。
（3）在運行使用過程中力求空調(diào)產(chǎn)品的制冷能力與用戶實際的熱負荷相一致，如日本普遍使用的變頻技術(shù)。目前我國使用的分體掛壁式房間空調(diào)器在節(jié)能效果方面，與先進國家相 比仍然存在很大差距，窗式空調(diào)器的運行大噪音等都有待進一步改進提高。
2.產(chǎn)品情況分析
在我國的空調(diào)設(shè)備不斷發(fā)展創(chuàng)新中，空調(diào)的性能和質(zhì)量都發(fā)生了翻天覆地的變化，但是就目前我國空調(diào)的現(xiàn)狀而言，還是存在這一些缺陷和不足：其一，在空調(diào)中起著搬運作用的冷凝水使用過后通常直接排放到外界環(huán)境中，從而形成了資源、能量的浪費；其二，在空調(diào)的制冷過程中，由于送風(fēng)和回風(fēng)之間的間距不足，從而容易產(chǎn)生“氣流短路”的現(xiàn)象，降低了空調(diào)制冷的效果；其三，在空調(diào)的運行過程中，由于積水的滯留容易產(chǎn)生大量的病菌，嚴重威脅到人們的健康生活。
3.性能優(yōu)化
3.1窗式空調(diào)器的優(yōu)化
3.1.1實行結(jié)構(gòu)“分體”措施，有效降低室內(nèi)噪音
窗式空調(diào)器因整體結(jié)構(gòu)緊湊，制造成本較低，送風(fēng)量大，制冷量大，安裝工藝簡單而呈現(xiàn)優(yōu)勢但正因為其將所有零部件都集中在一個箱體內(nèi)，這種結(jié)構(gòu)的整體緊湊性，導(dǎo)致壓縮機和風(fēng)扇電機在運行過程中產(chǎn)生的振動噪音極易通過底盤及外殼傳人室內(nèi)，甚至引起相關(guān)部件的共振，產(chǎn)生更大噪聲。因此，我在對某品牌KC-25窗機在原機基礎(chǔ)上進行改進時，將原整體結(jié)構(gòu)合理地分成兩部分。這種將窗機“分體”的做法是：把壓縮機、冷凝器、毛細管、過濾器、風(fēng)扇電機、軸流風(fēng)扇集為一箱體置于房間外側(cè)：將蒸發(fā)器、離心風(fēng)扇作另一箱體位于室內(nèi)側(cè)：操作控制部分在室內(nèi)不變，兩側(cè)風(fēng)扇仍然共用一臺電機。
3.1.2 窗機“分體”后兩箱體的連接
為保證離心風(fēng)扇和軸流風(fēng)扇能共用同一個電機，受電機在室內(nèi)側(cè)方向軸長的限制，將原長77ram增長到100ram，則室內(nèi)、外兩箱體之間的距離定為45ram長度風(fēng)扇電機按原來同定位置不動，機軸與室內(nèi)側(cè)箱體連接關(guān)系，將室內(nèi)、外兩箱體安裝在“口”字形角鋼（規(guī)格：3x30ｍｍ）支撐架上，并用8顆沉頭螺釘分別緊同即可冷凝水南蒸發(fā)器底部的積水槽經(jīng)光滑面排水軟管排向下水道。
3.1.3運行效果分析
由于采取了將壓縮機與風(fēng)扇電機這兩個主要噪聲源置于室外側(cè)的獨立箱體里，只要在安裝過程中注意角鋼支撐架與安裝支架及墻體（或窗體）之問的牢同性，就能大幅度地減少機組Ｔ作過程傳人室內(nèi)的噪音利用聲級計對兩臺優(yōu)化前、后的窗式空調(diào)器分別在送風(fēng)口前下大量的熱造成的?，F(xiàn)在的空調(diào)冷凝水通過水管流失室外，造成能量的浪費利用冷凝水回淋就是利用室內(nèi)機吸熱翅片管上的冷凝水來回淋到室外機散熱片上達到節(jié)能的目的冷凝水越多，即回淋到室外機散熱片上的水越多，水在室外機散熱翅片管上汽化時帶走的熱量就越多，室外機散熱效率就越高。
3.2對分體式空調(diào)的優(yōu)化
3.2.1 采用“回流”方式
傳統(tǒng)型空調(diào)器室內(nèi)機組采用正面90`回風(fēng)，下面送風(fēng)。進出風(fēng)口相互靠近，容易形成冷氣倒灌這種“氣流短路”現(xiàn)象，并造成室溫的誤測，導(dǎo)致空調(diào)器的過早停車，室內(nèi)布風(fēng)均勻：而且氣流循環(huán)量小，存在為霉菌、毒害氣體和病菌提供滯留空間的嚴重缺陷優(yōu)化后的室內(nèi)機組采用上進風(fēng)下送風(fēng)的“回流”方式，只需在原機基礎(chǔ)上對進風(fēng)位置和空氣濾清網(wǎng)稍作改動即可這種上下對流的氣流交換使室內(nèi)氣 流循環(huán)量達到更大，空氣凈化程度實現(xiàn)更大化。
3.2.2冷凝水管的優(yōu)化
采用內(nèi)表面光滑的塑料軟管作為冷凝排水管，取代傳統(tǒng)空調(diào)器的螺紋形塑料管有效地減小冷凝水流動阻力，大大縮短了沿程流動時間，減小冷量的損失：同時克服了傳統(tǒng)螺紋管內(nèi)壁凹槽沉積污垢的缺點，也大大降低因內(nèi)壁積水而滋生病菌的可能性，有利于空調(diào)器的健康使用及冷凝水的高效利用。
4.結(jié)束語
隨著科學(xué)技術(shù)的進步，能源消耗的速度也不斷加快，因此呼吁全人類在日常生活生產(chǎn)中進行節(jié)能減排刻不容緩。在對空調(diào)的節(jié)能優(yōu)化問題中，上述詳細探究空調(diào)的結(jié)構(gòu)特征和使用方式，從而提出有效的優(yōu)化方案，以求達到設(shè)計出更好的綠色環(huán)?？照{(diào)的目的，從而以宏觀的角度促使社會的能源節(jié)約和提高空調(diào)的EER值。本文通過以上探討，拋磚引玉，希望促進空調(diào)在創(chuàng)新發(fā)展進程中，節(jié)能環(huán)保技術(shù)更加成熟完善，從而是空調(diào)更好更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)人類。 [科]
