龍劍秋

摘 要：在各種家用電器中，空調(diào)已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜匾脑O(shè)備，在人們生活能耗中也占據(jù)了很大的比例。近年來，隨著可持續(xù)發(fā)展思想的推進，人們對于節(jié)能環(huán)保提出了更高的要求，為了促進空調(diào)節(jié)能技術(shù)的發(fā)展，各國和地區(qū)都給予了大力的支持?？照{(diào)的結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅關(guān)系著產(chǎn)品的性能，而且與空調(diào)設(shè)備的能耗直接關(guān)聯(lián)，因此，在空調(diào)機構(gòu)設(shè)計中，優(yōu)化各方面的結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅能夠提高產(chǎn)品的性能，還能節(jié)約能源，是人們關(guān)注的熱點之一。

關(guān)鍵詞：空調(diào)結(jié)構(gòu)設(shè)計；產(chǎn)品性能

0 前言

空調(diào)是現(xiàn)代人們生活和工作中必需的設(shè)備，在生活中已經(jīng)超過了洗衣機、電視機和電冰箱的年耗電量。空調(diào)設(shè)備能夠有效低改變?nèi)藗兩罟ぷ鞯沫h(huán)境，提高環(huán)境質(zhì)量，使人們能夠更加舒適地生活和工作。與此同時，空調(diào)使用帶來的能耗問題是人們關(guān)注的重點，隨著空調(diào)使用量的增加，對于環(huán)境保護來說產(chǎn)生了阻礙的作用，并且增加了地球溫室效應(yīng)。在當(dāng)今市場中，空調(diào)的節(jié)能效果是評價空調(diào)質(zhì)量好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)，對于空調(diào)市場的可持續(xù)發(fā)展也起到了一定的作用。

1 優(yōu)化空調(diào)性能的重要性

空調(diào)、洗衣機、電視機和電冰箱是人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚募矣秒娖?，在這四種家用電器中個，空調(diào)的年耗電量是最大的，對地球的環(huán)境保護造成了嚴重的影響，使得臭氧層的空洞擴大，加重了全球的溫室效應(yīng)，空調(diào)的能耗問題成為制約空調(diào)發(fā)展的重要原因?？照{(diào)不同于其他家用電器，設(shè)備的使用時間比較集中，并且具有季節(jié)性的特征，使得電量峰谷差距增大，加重了電量差距的矛盾，造成店里系統(tǒng)負荷特性的惡化?？照{(diào)的集中使用，使得電網(wǎng)負荷率下降，一些電力設(shè)施沒有充分發(fā)揮作用，造成了資源的浪費現(xiàn)象[1]。

由于空調(diào)設(shè)備的重要性以及能耗問題的嚴重性，世界各國都制定了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)用來減輕空調(diào)的負面影響，迫使廠家在空調(diào)的設(shè)計和生產(chǎn)方面不斷優(yōu)化。提升空調(diào)的節(jié)能技術(shù)是一個系統(tǒng)工程，只提高部分構(gòu)造的節(jié)能技術(shù)并不能達到整體的節(jié)能效果。與空調(diào)整體能耗相關(guān)聯(lián)的因素有很多，比如換熱器、電機、壓縮機、風(fēng)機、制冷劑、風(fēng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)以及系統(tǒng)匹配等，因此，提高空調(diào)設(shè)備的節(jié)能效果必須從這些因素出發(fā)，在不改變空調(diào)生產(chǎn)成本的基礎(chǔ)上，優(yōu)化空調(diào)各結(jié)構(gòu)的設(shè)計，爭取提高空調(diào)的性能和節(jié)能效果。

2 空調(diào)壓縮機的優(yōu)化

在空調(diào)的各個組成中，壓縮機是空調(diào)的核心技術(shù)，壓縮機的性能關(guān)系著整個空調(diào)的性能，并且起著決定性的作用，對空調(diào)的壓縮機進行優(yōu)化，能夠有效地提高空調(diào)的節(jié)能效果。一般家用空調(diào)的壓縮機為旋轉(zhuǎn)式壓縮機，這種旋轉(zhuǎn)式壓縮機的額定制冷量與整機的額定制冷量不同，通常會高200～300 W。當(dāng)旋轉(zhuǎn)式壓縮機的額定制冷量太大時，用于運行的能耗相應(yīng)增加，整個空調(diào)設(shè)備的能效比就會下降；如果旋轉(zhuǎn)式壓縮機的額定制冷量太小時，制冷系統(tǒng)的冷量就會出現(xiàn)一定的損失，導(dǎo)致整個空調(diào)設(shè)備的冷量減少，達不到設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)要求。壓縮機的能效比關(guān)系著整個空調(diào)設(shè)備的節(jié)能效果，是空調(diào)節(jié)能的重要參數(shù)，相同的制冷量，能效比高的壓縮機的功耗就比能效比低的壓縮機要小，提高壓縮機的能效比，能夠有效地提高整個空調(diào)設(shè)備的能效比。雖然能效比高的壓縮機對于空調(diào)節(jié)能有著重要的作用，但是能效比高的壓縮機成本要比能效比低的壓縮機要高，考慮到到成本問題，不能一味選擇能效比高的壓縮機，性能和成本要兩者兼顧[2]。

3 空調(diào)換熱器的優(yōu)化

要想提高空調(diào)設(shè)備的能效比，在進行換熱器的選配時，也要注意一些原則。在目前的空調(diào)結(jié)構(gòu)研究中，提高能效比的有效措施有兩種，一種是更換高能壓縮機，另一種是加大換熱器，這兩種方法都是提高空調(diào)設(shè)備能效比的最直接的措施。在一定程度上增大換熱器，可以達到節(jié)能的目的，但是不能只考慮這一個問題，因為增大換熱器與更換高能效比的壓縮機類似，雖然提高了空調(diào)設(shè)備整體的能效比，但是也讓空調(diào)設(shè)備的成本增加了很多。在高能效比的空調(diào)設(shè)備系統(tǒng)的選配工作中，過分增大空調(diào)器的換熱器，不但增加了空調(diào)設(shè)備的成本，還導(dǎo)致空調(diào)設(shè)備的制冷劑量過多地超過壓縮機的最大值，從而使得空調(diào)壓縮機出現(xiàn)啟動故障以及能效比和制冷能力都下降的問題。因此，在進行空調(diào)系統(tǒng)選配工作中，需要兼顧空調(diào)系統(tǒng)的能效比和成本，應(yīng)當(dāng)根據(jù)理論計算后進行多次實驗，確定最佳的換熱器配置，這是優(yōu)化空調(diào)結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高空調(diào)性能的關(guān)鍵措施。

4 送風(fēng)方式對空調(diào)性能的影響

人們在工作和生活中，周圍空氣環(huán)境的質(zhì)量非常關(guān)鍵，不僅影響著人們的舒適感，對于人們的工作效率也有一定的影響。良好的空氣品質(zhì)能夠給人們愉快的心情，使人們身心愉悅，能夠更好地投入到工作中。傳統(tǒng)的送風(fēng)方式多為頂板送風(fēng)，經(jīng)處理之后的低溫空氣通過頂板送風(fēng)散流器與室內(nèi)空氣混合，這種方式屬于混合通風(fēng)，低溫空氣與室內(nèi)空氣混合后能夠消除室內(nèi)部分的余熱余濕，使得室內(nèi)的溫度和濕度大致可以均勻分布。但是通過頂板送風(fēng)方式得到的室內(nèi)空氣質(zhì)量比較差，而且消耗大量的能量，因此出現(xiàn)了地板送風(fēng)、工位送風(fēng)和置換送風(fēng)方式。

4.1 地板送風(fēng)

地板送風(fēng)也是一種混合通風(fēng)形式，經(jīng)過處理之后的空氣首先經(jīng)過地板下的靜壓箱，然后由送風(fēng)散流器送入室內(nèi)，并與室內(nèi)的其他空氣進行混合。通過地板送風(fēng)方式的新鮮空氣能夠自下而上地經(jīng)過人員活動區(qū)，帶走室內(nèi)的余熱和余濕，然后經(jīng)過房間頂部的排風(fēng)口排除，從而使得室內(nèi)的濕度和溫度都能夠保持均勻。地板送風(fēng)方式也存在一定的局限，因為地板提升的高度是有限的，因此通過這種送風(fēng)方式的送風(fēng)量也是有限的。但是在許多散熱設(shè)備多、人員比較密集的建筑中，多數(shù)采用地板送風(fēng)方式，使得空調(diào)設(shè)備能夠達到更好地效果。

4.2 工位送風(fēng)

工位送風(fēng)是一種比較特殊的送風(fēng)方式，包括設(shè)備通風(fēng)、區(qū)域通風(fēng)和人員自調(diào)節(jié)三個部分。工位送風(fēng)方式是指將送風(fēng)口安裝在人的呼吸區(qū)，通過軟管等管道將送風(fēng)口與地板下的送風(fēng)裝置相連，送風(fēng)口的位置是可以靈活多變的，人們可以根據(jù)需求改變送風(fēng)口的位置，還可以調(diào)節(jié)氣流的流速、流量、流向以及溫度，能夠提高空調(diào)設(shè)備的使用性能。在現(xiàn)代的辦公環(huán)境中，多數(shù)采用統(tǒng)間式的設(shè)計，不同的人對環(huán)境的要求不一樣，因此工位送風(fēng)方式比較適合，能夠有效地發(fā)揮空調(diào)設(shè)備的性能[3]。

4.3 置換通風(fēng)

置換通風(fēng)是另外一種送風(fēng)方式，氣流從位于側(cè)墻下部的散流器送入室內(nèi)，受到浮生力的作用，由下上升到人們的工作區(qū)，吸收了周圍的余熱和余濕形成了熱羽流，在吸收的過程中，不斷吸收周圍的余熱和余濕，熱羽流的流量不斷增加。整個室內(nèi)空間被分成兩個區(qū)域，上區(qū)空氣的污染物較多，溫度比較均勻，下層區(qū)域呈現(xiàn)明顯的溫度梯度和污染物梯度。置換通風(fēng)方式能夠保障大空間內(nèi)的空氣保持潔凈，常用于層高大于2.4 m的建筑空間中，比如常見的會議室、辦公室、劇院和計算機機房等。

5 結(jié)語

在當(dāng)今社會中，人們的日常生活和工作都離不開空調(diào)設(shè)備，空調(diào)設(shè)備也成為眾多電器中能耗最高的一個。在可持續(xù)發(fā)展的道路上，人們越來越關(guān)注能耗問題，要想提高空調(diào)設(shè)備的能效比，需綜合考慮空調(diào)設(shè)備的各個結(jié)構(gòu)，不能只從某一個結(jié)構(gòu)著手。影響空調(diào)設(shè)備能效比的因素有多個，通過對空調(diào)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，能夠提高結(jié)構(gòu)的能效比，從而提高空調(diào)設(shè)備整體的能效比，使得空調(diào)性能得到更好的發(fā)揮。

參考文獻：

[1]熊立貴. 優(yōu)化空調(diào)結(jié)構(gòu)設(shè)計、提高產(chǎn)品性能研究[J].日用電器，2012，06：41-44.

[2]王瑞，王義春，馮朝卿，詹火明.空調(diào)全鋁新型換熱器結(jié)構(gòu)優(yōu)化與性能研究[J]. 北京理工大學(xué)學(xué)報，2012，07：699-704.

[3]熊立貴. 提高空調(diào)產(chǎn)品性能研究[J].電器，2012，S1：216-220.