一款貴陽(yáng)地區(qū)大3匹圓形變頻柜機(jī)開(kāi)發(fā)

馬玉奇，徐中華，郭軍港，崔永偉，孟兆菊

(青島海爾空調(diào)器有限總公司，青島 266101)

1 引言

貴陽(yáng)氣候及建筑特點(diǎn)：貴陽(yáng)市位于我國(guó)云貴高原東部，屬于我國(guó)東部向西部高原過(guò)渡地帶，海拔1074m，具有明顯的高原性季風(fēng)氣候特點(diǎn)，屬于中國(guó)氣候分區(qū)中的溫和地區(qū)，年平均氣溫15.5℃，夏季氣候較全國(guó)其他大部分地區(qū)涼爽，夏季的室外空調(diào)計(jì)算溫度僅為30℃，最熱月(7月)平均氣溫一般是22～25℃，為典型夏涼地區(qū)。素有“爽爽的貴陽(yáng)，避暑的天堂”的美譽(yù)。在貴陽(yáng)地區(qū)居民對(duì)夏季居住熱環(huán)境是基本滿意的，居民在夏季通過(guò)加強(qiáng)住宅的自然通風(fēng)設(shè)計(jì)來(lái)改善室內(nèi)住宅熱環(huán)境和提高舒適水平。冬季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算干球溫度為-2.5℃，最冷月(1月)平均溫度為5.7℃，11月中旬至次年3月中旬，室外溫度低于8℃的時(shí)間接近100天。冬季空氣調(diào)節(jié)室外計(jì)算相對(duì)濕度為83%，冬季日照少，多陰雨天，陰冷濕寒.潮濕又寒冷的空氣接觸人體皮膚，使皮膚還要加熱潮濕的水蒸氣，增加了人體的散熱量，因而使人冷上加冷。另外貴陽(yáng)地區(qū)不屬于集中采暖區(qū)，建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)一般沒(méi)有考慮保溫隔熱措施，加上冬季太陽(yáng)輻射少，造成散熱量大，甚至出現(xiàn)冬季室內(nèi)溫度與室外溫度相差不大的局面[1-6]。

貴陽(yáng)地處西南地區(qū)，外來(lái)流入人口較少，本地房?jī)r(jià)不高，當(dāng)?shù)胤康禺a(chǎn)商為迎合當(dāng)?shù)鼐用竦某缟邢M(fèi)的心理特點(diǎn)，樓盤設(shè)計(jì)戶型面積普遍較大，客廳面積加上陽(yáng)臺(tái)和連廊普遍接近40m2甚至更大。普通的3P柜機(jī)因適用面積所限根本無(wú)法滿足當(dāng)?shù)夭町惢挠脩粜枨蟆９P者曾赴當(dāng)?shù)貙?shí)地調(diào)研并針對(duì)當(dāng)?shù)貙?shí)際需求于2015年開(kāi)發(fā)過(guò)4P定頻空調(diào)，并進(jìn)行有關(guān)改善優(yōu)化[7-8]，但隨著變頻空調(diào)宣傳的日益普及和居民購(gòu)買力的提升，當(dāng)?shù)叵M(fèi)者對(duì)變頻的藝術(shù)化外觀空調(diào)的需求有進(jìn)一步的提高。

基于以上貴陽(yáng)當(dāng)?shù)貧夂?、建筑、?jīng)濟(jì)文化和柜機(jī)空調(diào)市場(chǎng)分析可知，迫切需要開(kāi)發(fā)一款針對(duì)當(dāng)?shù)貧庀髼l件制熱效果好、藝術(shù)化外觀的大3匹圓形柜機(jī)以滿足當(dāng)?shù)氐牟町惢袌?chǎng)需求。

2 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)要求及思路

海爾空調(diào)行業(yè)首創(chuàng)柜式空調(diào)“由方到圓”，推出了帝樽系列圓形空調(diào)，較之傳統(tǒng)方形柜機(jī)，可以更好的節(jié)省客廳面積，且采用內(nèi)貫流風(fēng)扇，換熱效率更高，噪音更低，外觀時(shí)尚大方，與現(xiàn)代家居風(fēng)格結(jié)合更好，尤其是本次開(kāi)發(fā)擬用的第三代帝樽柜機(jī)BAA(見(jiàn)圖1)，在之前傳統(tǒng)帝樽基礎(chǔ)上優(yōu)化蒸發(fā)器折彎角度，降低風(fēng)阻。貫流風(fēng)扇直徑加大，加大進(jìn)風(fēng)面積和風(fēng)量，同時(shí)降低噪音。

外觀上采用鋁合金拉絲工藝，開(kāi)機(jī)控制可感應(yīng)手勢(shì)動(dòng)作，滑動(dòng)左右飾板，執(zhí)行開(kāi)機(jī)動(dòng)作。下部兼有空氣凈化器，顯示屏顯示實(shí)時(shí)PM2.5數(shù)值，做到“空凈一體”。

圖1 擬開(kāi)發(fā)機(jī)型內(nèi)機(jī)外觀

(1)企劃性能參數(shù)要求：

制冷量7600W，制熱量9700W，全年能源消耗效率APF值3.59，能效等級(jí)2級(jí)。

(2)壓縮機(jī)及冷媒選擇：

本機(jī)型采用三菱電機(jī)雙轉(zhuǎn)子壓縮機(jī)TNB220，振動(dòng)小，噪音低，已在市場(chǎng)應(yīng)用多年，質(zhì)量可靠穩(wěn)定。冷媒采用R410A。

(3)室內(nèi)蒸發(fā)器：

采用23+23的2排46根Φ7發(fā)卡管蒸發(fā)器，散熱片片寬18.2mm，蒸發(fā)器采用8+8+8+8+7+7的六進(jìn)六出的分流方式。

室內(nèi)電機(jī)：針對(duì)貴陽(yáng)當(dāng)?shù)乜蛷d面積大，需要送風(fēng)距離遠(yuǎn)的特點(diǎn)，另外考慮到用戶使用高風(fēng)檔較多的習(xí)慣，將內(nèi)電機(jī)高風(fēng)檔轉(zhuǎn)速由之前的3P機(jī)780r/min提高至1000r/min，同時(shí)加大風(fēng)量也可以提高換熱效率和增大換熱量，加快客廳空氣循環(huán)，提高升溫速度。風(fēng)量加大也可以提高PTC電加熱的換熱量。

(4)室外冷凝器：

采用17+17的2排34根Φ7冷凝器，冷凝器高度714mm，漲后管板間寬度928mm，采用6+6+4+4+4+4每?jī)陕穮R合再各走2根發(fā)卡管6進(jìn)3出的分流方式。

3 樣機(jī)制作測(cè)試及調(diào)整優(yōu)化：

按照上述系統(tǒng)配置制作樣機(jī)，并對(duì)壓縮機(jī)頻率、內(nèi)外電機(jī)轉(zhuǎn)速、過(guò)熱度等進(jìn)行配置優(yōu)化，得到各工況的測(cè)試數(shù)據(jù)如表1、表2。

表1 制冷各有關(guān)測(cè)試項(xiàng)目數(shù)據(jù)及參數(shù)

制冷額定制冷中間制冷1/4制冷制冷量(W)758641231964制冷功率(W)2551893501風(fēng)量(m3/h)131913351149出風(fēng)干/濕球溫度(℃)13.31/1317.91/15.9221.91/17.3頻率(Hz)632814.5過(guò)熱度(℃)11010排氣(℃)76.664.169.8回氣(℃)9.419.825.1

表2 制熱各有關(guān)測(cè)試項(xiàng)目數(shù)據(jù)及參數(shù)

制熱測(cè)試額定制熱中間制熱1/4制熱低溫制熱制熱量(W)9783482730628195制熱功率(W)321010856323575風(fēng)量(m3/h)1335133811461292出風(fēng)干/濕球溫度(℃)43.03/22.7230.95/18.9328.07/17.8439.23/21.36頻率(Hz)7436.52485排氣(℃)75.152.850.773.9回氣(℃)-0.92.43.2-7.2

代入GB21455的APF計(jì)算軟件中，得到如下計(jì)算結(jié)果：APF=3.63，滿足企劃要求。

改善點(diǎn)1：

針對(duì)當(dāng)?shù)囟練鉁夭o(wú)嚴(yán)寒的特點(diǎn)，重點(diǎn)優(yōu)化0℃附近及以上的制熱放頻系數(shù)(見(jiàn)表3)。提高用戶實(shí)際使用階段的制熱效果。

改善點(diǎn)2：

室內(nèi)風(fēng)量增大后，在中低風(fēng)限頻B和C的情況下出風(fēng)溫度不合格，取消中低風(fēng)限頻(包括制冷和制熱)，并復(fù)測(cè)凝露實(shí)驗(yàn)合格。問(wèn)題解決。

改善點(diǎn)3：

因之前EE中送風(fēng)模式下高風(fēng)/中風(fēng)/低風(fēng)風(fēng)速為870/690/600r/min，而程序中要求低風(fēng)與制冷模式下的低風(fēng)檔風(fēng)速相同，為提升制冷和制熱效果將制冷低風(fēng)風(fēng)速提高至860r/min后，出現(xiàn)送風(fēng)模式下中風(fēng)時(shí)低風(fēng)比中風(fēng)風(fēng)速高的問(wèn)題，將送風(fēng)模式的中風(fēng)和高風(fēng)轉(zhuǎn)速提高至900r/min和1000r/min。問(wèn)題解決。

表3 優(yōu)化制熱放頻系數(shù)前后的參數(shù)

序號(hào)外環(huán)溫(℃)制熱優(yōu)化前優(yōu)化后系數(shù)頻率(Hz)系數(shù)頻率(Hz)1≤-51.26931.26932-5^01.15851.218930^51.1811.168545^101741.181510^160.8562174

4 市場(chǎng)反響

經(jīng)過(guò)前期大量的市場(chǎng)調(diào)研論證、方案調(diào)整優(yōu)化、以及當(dāng)?shù)貙?shí)際使用環(huán)境的實(shí)驗(yàn)?zāi)M等相關(guān)工作，該款大3匹圓形變頻帝樽柜機(jī)于2017年3月推向市場(chǎng)。前期只有自有渠道投放，因?yàn)榍捌诘木珳?zhǔn)調(diào)研和有針對(duì)性的開(kāi)發(fā)，上市即實(shí)現(xiàn)引爆，在用戶和售后中為海爾高端柜機(jī)空調(diào)樹(shù)立了良好的口碑和形象，傳統(tǒng)賣場(chǎng)渠道紛紛要求建檔上單。截止目前在對(duì)貴陽(yáng)地區(qū)跟蹤用戶使用情況，暫無(wú)問(wèn)題反饋。

5 結(jié)論與展望

通過(guò)以上機(jī)型的開(kāi)發(fā)，可見(jiàn)在事先調(diào)研當(dāng)?shù)夭町惢氖袌?chǎng)、氣候特點(diǎn)和消費(fèi)者心理需求，開(kāi)發(fā)出的產(chǎn)品一經(jīng)推出即可取得良好的市場(chǎng)反響。貴陽(yáng)當(dāng)?shù)叵臎龆涞莫?dú)特氣候在開(kāi)發(fā)對(duì)應(yīng)的空調(diào)產(chǎn)品時(shí)需側(cè)重于制熱方面的考慮，注重制熱效果的提升。另外其客廳面積較大且一般與陽(yáng)臺(tái)相連，必須保證送風(fēng)距離足夠長(zhǎng)，否則易出現(xiàn)房間溫度死角，造成用戶制熱體驗(yàn)差的后果。繼續(xù)挖掘當(dāng)?shù)夭町惢氖袌?chǎng)需求、優(yōu)化除霜程序提高除霜準(zhǔn)確性和減少室內(nèi)溫度的波動(dòng)性以及增加隨著室內(nèi)升溫過(guò)程中各有關(guān)部件的控制以更加提高用戶舒適性是下一步研究的重點(diǎn)和方向。