一款出口歐盟的圓形柜機開發(fā)

馬玉奇，徐中華，劉慶赟，臧元強，侯延慧，孟兆菊(青島海爾空調(diào)器有限總公司，青島 266101)

一款出口歐盟的圓形柜機開發(fā)

馬玉奇，徐中華，劉慶赟，臧元強，侯延慧，孟兆菊
(青島海爾空調(diào)器有限總公司，青島 266101)

本文分析了歐盟的能效要求和柜機市場特點，調(diào)研并整合了不同區(qū)域的市場需求，開發(fā)了一款3匹的藝術化圓形柜機，介紹了開發(fā)思路和一系列質量改善方法，并對上市后的市場效果進行了跟蹤回訪，并提出下一步研究的方向。

歐盟；圓形柜機；開發(fā)

1 引言

海爾空調(diào)行業(yè)首創(chuàng)柜式空調(diào)“由方倒圓”，推出了帝樽系列圓形空調(diào)，較之傳統(tǒng)方形柜機，可以更好的節(jié)省客廳面積，且采用內(nèi)貫流風扇，換熱效率更高，噪音更低，外觀時尚大方，與現(xiàn)代家居風格結合更好，自2012年年底上市起來，深受消費者歡迎和追捧，并根據(jù)消費者的反饋意見和利益述求不斷迭代，至今已到第三代(如圖1所示從左至右依次為帝樽1～3代產(chǎn)品)。

圖1 海爾帝樽柜機內(nèi)機圖

2013年歐洲房間空調(diào)器的市場規(guī)模為620萬臺，而家用柜機的需求量約為66萬臺，中國出口到歐盟的柜機空調(diào)長期大打“價格戰(zhàn)”，惡性壓價競爭，造成產(chǎn)品利潤率低、能效低下、品牌低端，或者淪為其他國家品牌的代工者。歐盟出于自身環(huán)境保護與能源節(jié)約以及構建技術貿(mào)易壁壘，縮小不斷擴大的中歐貿(mào)易順差的考慮，要求自2013年1月1日起，出口歐盟的空調(diào)必須滿足ErP和能源標簽的要求，且出臺新的能效標準和季節(jié)能效SEER和SCOP測試和計算方法。海爾從走出國門的第一天起就確定了自己的品牌戰(zhàn)略，奉行“先難后易”的市場戰(zhàn)略：即先集中力量主攻發(fā)達國家市場，經(jīng)歷了世界上最嚴格的考驗，在那里樹立起品牌信譽和形勢，然后再轉向其他國家與市場[1-3]。海爾帝樽圓形柜機在國內(nèi)持續(xù)熱銷且技術較為成熟，經(jīng)受了國內(nèi)市場的考驗，且圓形藝術化外觀有競爭力，在前期廣交會、米蘭展等國外展會上展示，國外客戶都表示很有興趣。因此從以上市場需求調(diào)研、品牌定位、能效要求等方面開發(fā)一款質量可靠、精細化程度高、用戶體驗好的高端圓形藝術化柜機推向歐盟是非常有必要的。

2 產(chǎn)品開發(fā)思路

2.1 市場需求調(diào)研

經(jīng)過與海外市場各區(qū)域的調(diào)研交互，意大利、土耳其、西班牙、印度、伊拉克、尼日利亞等表示有出貨意愿，因涉及使用環(huán)境工況差異以及匹數(shù)、成本、隨機附帶物料等不同需求，為提高開發(fā)效率和機型通用性以及本著“先難后易”的思路，決定以按照歐盟要求開發(fā)的2400Btu/h機型作為基本型，內(nèi)機外觀采用圖1中間的帝樽二代殼體，其他國家的差異化需求在基本型上進行拓展?jié)M足。

2.2 性能參數(shù)要求[4-9]

2013年1月1日起,進入歐盟市場的空調(diào)必須符合新能效指令ErP的指令，在能源標簽ErP指令中，歐盟引入了新的評估方法和理念即季節(jié)能效評估方法(SEER和SCOP)。并于2012年更新了EN14825標準，詳細闡述了季節(jié)能效的測試和計算方法。

其中：

(1)

Qc=Pdesignc×HCE

(2)

(3)

式中：SEER指整個制冷季節(jié)的季節(jié)能源消耗效率，包括停機、待機等狀態(tài)，kW/kW；SEERon指整個制冷季節(jié)制冷運行時的能源消耗效率,kW/kW；Qc指參考年制冷需求,kWh；PTO、PSB、PCK、POFF分別指的是溫控器斷開模式、待機模式、曲軸箱加熱器工作模式、關機模式下的功率，kW；HTO、HSB、HCK、HOFF分別指的是溫控器斷開模式、待機模式、曲軸箱加熱器工作模式、關機模式時的所用小時數(shù)，h；Pdesignc指設計制冷負荷(100%負荷)，kW；HCE指等效制冷季節(jié)時間，h；

(4)

Qh=Pdesignh×Hhe

(5)

(6)

式中：SCOP指整個制熱季節(jié)能源消耗效率，包括停機、待機等狀態(tài)，kW/kW；SCOPon指整個制熱季節(jié)制熱運行時的能源消耗效率,kW/kW；Qh指參考年制熱需求,kWh；PTO、PSB、PCK、POFF分別指的是溫控器斷開模式、待機模式、曲軸箱加熱器工作模式、關機模式下的功率，kW；HTO、HSB、HCK、HOFF分別指的是溫控器斷開模式、待機模式、曲軸箱加熱器工作模式、關機模式時的所用小時數(shù)，h；Pdesignh指設計制熱負荷(100%負荷)，kW；Hhe指等效制熱季節(jié)時間，h；

實際測試時不可能這么多的工況都測試不現(xiàn)實，就選擇了部分工況為代表進行測試。見表1和表2。

其余工況的EER或COP通過內(nèi)插法或外插法計算得出。

表1 制冷條件下的部分負荷測試工況

測試項目序號部分負荷率部分負荷率(%)室外干球溫度(℃)室內(nèi)干/濕球溫度(℃)A(35-16)/(Tdesignc-16)1003527/19B(30-16)/(Tdesignc-16)743027/19C(25-16)/(Tdesignc-16)472527/19D(20-16)/(Tdesignc-16)212027/19

表2 制熱條件下的部分負荷測試工況(平均氣候類型)

測試項目序號部分負荷率部分負荷率(%)室外干/濕球溫度(℃)室內(nèi)干/濕球溫度(℃)A(-7-16)/(Tdesignh-16)88-7/-820B(+2-16)/(Tdesignh-16)542/120C(+7-16)/(Tdesignh-16)357/620D(+12-16)/(Tdesignh-16)1512/1120E(TOL-16)/(Tdesignh-16)TOL20F(TOL-16)/(Tbivalent-16)Tbivalent20

其中： TOL：運行極限溫度，意味著只要室外環(huán)境溫度低于該值，產(chǎn)品無法工作。

Tbivalent：平衡點溫度，即產(chǎn)品能夠提供與負荷需求相當?shù)淖畹蜏囟取?/p>

Tdesignc：制冷季節(jié)參考測試溫度，其值為35℃。

Tdesignh：制熱季節(jié)參考測試溫度，“平均”氣候類型規(guī)定為-10℃，“溫暖”氣候類型規(guī)定為2℃，

“寒冷”氣候類型規(guī)定為-22℃，本次開發(fā)機型以“平均”氣候為準。

按照歐盟能效最低要求：當冷媒的全球變暖系數(shù)GWP>150時(R410的GWP為1975)2014年1月1號起，最低能效要求MEPS(SEER≥4.60,SCOP≥3.80)。為做到能效和參數(shù)的有競爭力和領先性，滿足高端的需求，開發(fā)機型參數(shù)要求如下:

制冷： Pdesign=7200W,

SEER=7,

能效等級A++。

制熱：Pdesign=5500W,

SCOP=4.01,

能效等級A+。

2.3 與內(nèi)銷機型的要求主要差異點

(1)因歐洲主要氣候冬季溫暖濕潤，不帶電輔熱。

(2)不帶聯(lián)機管，聯(lián)機線，由當?shù)氐慕?jīng)銷商或客戶進行安裝，故其要求帶銅螺母以便擴管后安裝。

圖2 蒸發(fā)器分流圖

(3)冷凝器后部安裝鐵絲護網(wǎng)以保護冷凝器。

(4)外機出風柵要求為萬字型。

(5)截止閥罩為一體式閥罩。

(6)電壓為230V/50HZ。

(7)整機及部件必須符合CE認證要求。

2.4 整體開發(fā)思路

因涉及不同國家區(qū)域，運行環(huán)境和使用環(huán)境各有差異，且首次出口高端圓形柜機，為提高可靠性和質量水平，以及創(chuàng)造好的用戶體驗，主要采取了以下的措施來保證：

(1)盡量借用目前已經(jīng)技術成熟且在各區(qū)域市場上質量反饋良好的部件，如壓縮機、電腦板等。

(2)生產(chǎn)客戶樣機發(fā)各區(qū)域市場進行用戶體驗和實際運行環(huán)境的模擬。提前暴露出相關問題進行整改。

(3)整合質量、線體、供應鏈、供應商、市場等各方資源，共同為本次開發(fā)機型順利出貨提供保障。

(4)排查之前存在的內(nèi)銷問題點是否已解決到位，之前出口機型的問題雷區(qū)逐一排查確保不重復發(fā)生。

(5)針對其他區(qū)域將來可能的需求,預留相關接口，如北歐地區(qū)寒冷的外機壓縮機電加熱帶、其他地區(qū)的內(nèi)機電加熱等都在電腦板上進行預留接口，以備后續(xù)拓展使用。

3 樣機制作測試及調(diào)整優(yōu)化

(1)壓縮機及冷媒選擇：本機型采用三菱電機雙轉子壓縮機TNB220，振動小，噪音低，已在內(nèi)銷市場應用多年，質量可靠穩(wěn)定。冷媒采用R410A；

(2)室內(nèi)蒸發(fā)器：采用25+25的2排50根Φ7發(fā)卡管蒸發(fā)器，散熱片片寬18.2mm，蒸發(fā)器采用10+8+8+8+8+8的六進六出的分流方式。蒸發(fā)器分流如圖2所示。

(3)室內(nèi)外風機電機：針對部分區(qū)域電壓不穩(wěn)，要求低電壓啟動的特點，以及為了做到高能效的SEER和SCOP,降低待機功率等，內(nèi)外電機均采用直流電機，且根據(jù)CE認證要求，必須要有供應商英文名稱。

(4)室外冷凝器：采用16+16的2排32根Φ7冷凝器。漲后管板間寬度900mm，采用5+5+4+4+4+4每2路匯合再各走2根發(fā)卡管的分流方式。

按照上述系統(tǒng)配置制作樣機,并對壓縮機頻率、內(nèi)外電機轉速、過熱度等進行配置優(yōu)化，得到各工況的測試數(shù)據(jù)如表3和表4所示。

表3 制冷條件下各部分負荷工況下測試數(shù)據(jù)及參數(shù)

制冷測試工況A工況B工況C工況D制冷量(W)7335495331181650制冷功率(W)2329911373110EER(W/W)3.155.448.3615.00風量(m3/h)130112491224701出風干/濕球溫度(℃)13.85/13.0715.95/14.9818.64/16.3419.67/16.62頻率(Hz)61332110過熱度(℃)-11-2-2外風機轉速(r/min)1010600600400內(nèi)風機轉速(r/min)110010501000650

表4 制熱條件下各部分負荷工況下測試數(shù)據(jù)及參數(shù)

制熱測試工況A工況B工況C工況D工況E制熱量(W)49943216183011704447制熱功率(W)18668283641941814COP(W/W)2.683.885.036.032.45風量(m3/h)1326130512888581284出風干/濕球溫度(℃)32.19/17.1927.3/14.924.11/14.0123.85/13.9531.31/16.7頻率(Hz)6228161062過熱度(℃)01250外風機轉速(r/min)10109005004001010內(nèi)風機轉速(r/min)1050105010507501050

將測試數(shù)據(jù)帶入SEER和SCOP的計算軟件中，得到如下計算結果:SEER=6.96,SCOP=3.90，滿足企劃要求。

4 設計及生產(chǎn)調(diào)整優(yōu)化

因為是海爾空調(diào)圓形柜機首次出口，加之合肥線體也是第一次出口空調(diào)，各方都比較謹慎。調(diào)動了各方極大的資源，包括口碑、線體(甚至請膠州線體質檢現(xiàn)場加以指導)、海外市場、開發(fā)、供應商、供應鏈等。也投入了很多的時間和精力加以保障，各方參與提前進行問題評審和措施研究。主要的調(diào)整和優(yōu)化措施如下：

(1)將線體節(jié)拍放慢到只有正常內(nèi)銷速度的1/3,就為了工人能認真檢查，有充足的時間來進行相關操作。

(2)冷凝器折彎中間加了一層鋁箔加以避免倒片。

(3)外機線束重新加以規(guī)范走線。

(4)所有內(nèi)機外機的外觀面結構件則要求供應商提前修整，確保精細化。

(5)內(nèi)機蒸發(fā)器上增加一大一小的膠泥來改善室內(nèi)冷媒噪音(如圖3所示)。

圖3 蒸發(fā)器進出液管增加膠泥圖

(6)針對遙控器放置在內(nèi)機外部可能在運輸過程中受到撞擊對下飾板造成損壞，將遙控器、說明書等附件放在內(nèi)機里面，同時在導風板上增加白色提示貼。同時增加除PM2.5高壓黃色警示標貼。

(7)外銷物料全部加以標示，在物料車上貼外銷物料警示貼以做到與內(nèi)銷物料的清晰區(qū)分。

(8)后側鐵絲護網(wǎng)為消除機器運行中與鈑金件共振噪音，增加商用外機上的墊塊，另外要求廠家鐵絲護網(wǎng)拍平，將兩側不打螺釘?shù)牟糠智谐?，以避免與鈑金件的接觸。

(9)內(nèi)機包裝采用井字型打包方式，以提高運輸?shù)目煽啃浴?/p>

(10)內(nèi)機增加藍膠帶粘貼處，提高運輸可靠性。

(11)內(nèi)機附件袋由兩道工序進行檢驗齊全性，另外每一套機型都拍照留檔，以備后續(xù)查詢。

(12)每臺機器都有一個跟單，每個工位都需要在上面簽字確認是否已執(zhí)行相關操作。

(13)外機一體式閥罩參考膠州做法，改藍膠帶為紙膠帶，可以避免后續(xù)掉膠對外機殼體的污染問題，另外將卡扣不放到右側板上，可以避免跌落中將卡扣切斷。

5 市場反響及回訪

經(jīng)過前期大量的市場調(diào)研論證、方案調(diào)整優(yōu)化、以及實驗模擬等相關工作，該款3匹圓形帝樽柜機于2016年1月推向貴陽市場，首批既有意大利、法國、土耳其、緬甸、泰國、巴基斯坦、烏茲別克斯坦等國家客戶下單，其中巴基斯坦首批訂單還沒有到貨的情況下，客戶展會就銷售7臺，客戶大受鼓舞，又下單108套。后續(xù)土耳其、印度又于3月份追加訂單。銷量一路上漲。最終出貨1300多套。為海爾高端柜機空調(diào)樹立了良好的口碑和形象，截止目前在對意大利、緬甸、巴基斯坦等銷售情況較好的區(qū)域跟蹤用戶使用情況，暫無問題反饋。

6 結論與展望

通過以上機型的開發(fā)，可見在事先調(diào)研當?shù)夭町惢氖袌鎏攸c和消費者心理需求，開發(fā)出的產(chǎn)品一經(jīng)推出即可取得良好的市場反響。而且本著“先難后易”的市場戰(zhàn)略和調(diào)動各方資源共同為好的用戶體驗獻計獻策，就可以交付出質量穩(wěn)定可靠、精細化程度高的產(chǎn)品。繼續(xù)挖掘不同區(qū)域差異化的市場需求和開發(fā)新的冷媒如R32柜機空調(diào)是下一步研究的重點和方向。

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Development of Circular Cabinet Air Conditioner for European Area

MA Yuqi，XU Zhonghua，LIU Qingyun，ZANG Yuanqiang,HOU Yanhui,MENG Zhaoju

( Qingdao Haier Air Conditioner Gen.Corp.，Qingdao 266101 )

The new requirement for air air conditioner and air conditioner market in European area is analyzed.An artistic circular air conditioner is developed based on the research and the integration of different market demand,The thought of development and measures of improving is introduced.A return visit is conducted.The future study directions are explored.

European area；Circular cabinet air conditioner；Development

2016-5-28

馬玉奇(1981-)，男，碩士研究生，工程師，主要從事柜式空調(diào)開發(fā)工作。Email：myq296@163.com

ISSN1005-9180(2016)04-076-06

TU831.7+2文獻標示碼：B

10.3696/J.ISSN.1005-9180.2016.04.014