龍劍秋

（廣東美的制冷設(shè)備有限公司，廣東 佛山528311）

0 前言

當(dāng)前世界各國(guó)對(duì)于能源和環(huán)境問(wèn)題一直非常重視，各個(gè)國(guó)家和地區(qū)均制定了一系列政策法規(guī)希望能夠解決當(dāng)前危機(jī)?？照{(diào)一直是能源消耗和環(huán)境保護(hù)問(wèn)題的重點(diǎn)監(jiān)察對(duì)象，因?yàn)榭照{(diào)耗能較多，而且存在對(duì)地球的環(huán)境保護(hù)存在威脅的地方， 比如氟利昂導(dǎo)致臭氧空洞的擴(kuò)大，加劇地球的溫室效應(yīng)等。因此，對(duì)空調(diào)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題迫在眉睫。

1 優(yōu)化空調(diào)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的必要性

1.1 緩解能源危機(jī)

隨著世界各國(guó)能源緊張的情況不斷升級(jí)，能源問(wèn)題越來(lái)越得到人們的廣泛關(guān)注。 我國(guó)能源以煤炭為主，其他能源來(lái)源主要是石油和天然氣，都是不可再生資源，對(duì)于可再生資源的利用較少?？照{(diào)的耗電量非常大，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了我們常用的洗衣機(jī)、電視機(jī)、電冰箱等家用電器，但是空調(diào)作為夏季乘涼、冬季取暖的功能性電器又是很多家庭必不可少的電器設(shè)備。 有資料顯示，空調(diào)等暖通設(shè)施對(duì)于能源的消耗率占了總能源的消耗率接近百分之十，如此巨大的能耗不僅過(guò)度消耗了我國(guó)的不可再生能源，也限制了空調(diào)行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展[1]。空調(diào)的使用具有季節(jié)性的特點(diǎn)，夏、冬兩季使用量特別大，對(duì)于電網(wǎng)的負(fù)荷也有較高的要求，在使用率高的季節(jié)，會(huì)嚴(yán)重加重電網(wǎng)峰谷之間的電量差距的矛盾，使得電網(wǎng)負(fù)荷率下降，造成我國(guó)電力設(shè)施的浪費(fèi)。 另外，空調(diào)的在使用中還有很多廢棄的熱量直接排放到空氣中，并沒(méi)有合理的方法使其能夠回收再利用，這也是一種能源的浪費(fèi)現(xiàn)象。 因此改進(jìn)空調(diào)的設(shè)計(jì)方案，優(yōu)化空調(diào)設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使其向著更加節(jié)能高效的方向發(fā)展，已經(jīng)成為了空調(diào)行業(yè)未來(lái)發(fā)展的必然要求和必然趨勢(shì)。

1.2 解決環(huán)境問(wèn)題

在對(duì)地球不可再生資源大量消耗、 人類(lèi)出現(xiàn)能源危機(jī)的同時(shí)，隨之而來(lái)還有更加嚴(yán)峻的環(huán)境污染問(wèn)題。在消耗能源的同時(shí)不可避免地會(huì)帶來(lái)一些污染問(wèn)題，我國(guó)能源主要是煤、石油、天然氣，在產(chǎn)能的同時(shí)，容易造成空氣、水污染等情況發(fā)生，對(duì)人民的生活環(huán)境造成影響。另外，由于某些空調(diào)設(shè)備仍在使用氟利昂作為制冷劑，而眾所周知，氟利昂對(duì)于臭氧層的破壞是非常嚴(yán)重也不可逆的，因此，繼續(xù)使用目前的設(shè)備，以目前的使用頻率很可能會(huì)加劇目前的全球變暖的趨勢(shì)。 空調(diào)作為人們舒適生活的保障，不應(yīng)該再以損害子孫后代的利益為代價(jià)來(lái)繼續(xù)使用了，因此現(xiàn)在已經(jīng)到了必須尋找合適的方法來(lái)控制現(xiàn)在這種局面的時(shí)候了。

1.3 節(jié)約使用成本

節(jié)約使用成本是誘使空調(diào)必須優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的又一個(gè)重要的不可忽視的原因。 由于空調(diào)使用的是不可再生資源來(lái)帶動(dòng)的，且耗電量相當(dāng)大，而我國(guó)目前的能源危機(jī)也導(dǎo)致了電價(jià)正在逐步攀升。 由于一些空調(diào)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理， 空調(diào)在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)的維修費(fèi)用也相當(dāng)昂貴，加上空調(diào)本身的價(jià)格，對(duì)于很多家庭來(lái)說(shuō)，都是沉重的負(fù)擔(dān)，昂貴的電費(fèi)、維修費(fèi)等使用費(fèi)用使他們不敢過(guò)度的使用空調(diào)設(shè)備，生活質(zhì)量也嚴(yán)重下降[2]。不能使人民生活在一個(gè)舒適的環(huán)境中，這是與我國(guó)的小康社會(huì)的發(fā)展目標(biāo)相違背的， 不但降低了人們生活的幸福指數(shù)，也降低了人們工作、生活的熱情，不利于國(guó)家的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，更加不利于我國(guó)目前倡導(dǎo)的和諧社會(huì)的構(gòu)建。

2 優(yōu)化空調(diào)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新技術(shù)

2.1 優(yōu)化室內(nèi)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新技術(shù)

室內(nèi)機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化通常在風(fēng)道、貫流風(fēng)扇、蒸發(fā)器等方面。室內(nèi)機(jī)的風(fēng)道系統(tǒng)由底座風(fēng)道、貫流風(fēng)扇、風(fēng)扇電機(jī)和軸承等部分組成，而提高室內(nèi)機(jī)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行能力和能效比的主要辦法，就是把室內(nèi)機(jī)的風(fēng)道和貫流風(fēng)扇的直徑加大（通常會(huì)加大2-5 毫米）。這樣可以在不增加成本，只是改模的情況下，使空調(diào)內(nèi)部的空間增加，內(nèi)部風(fēng)扇的風(fēng)量也可以隨之增加，提高空調(diào)機(jī)的能效。 在上述基礎(chǔ)上適當(dāng)?shù)男拚灹黠L(fēng)道曲線(xiàn)，也會(huì)改善渦流噪聲和出風(fēng)量。蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)可以不改變，而是改變輸入、輸出的方式，如將輸入輸出管的三進(jìn)三出模式改為四進(jìn)四出模式，使冷媒的力量均勻增加。 依據(jù)國(guó)標(biāo)GB/T 7725《房間空氣調(diào)節(jié)器空調(diào)》中對(duì)產(chǎn)品性能的要求所做的測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示[3]，與原有結(jié)構(gòu)相比，改造后的空調(diào)系統(tǒng)確實(shí)可以風(fēng)量明顯增大，能力提高顯著，能效也明顯上升，大大節(jié)約了能耗。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，室內(nèi)空調(diào)機(jī)在結(jié)構(gòu)上的優(yōu)化對(duì)緩解電力緊張狀況有明顯的現(xiàn)實(shí)意義。

2.2 優(yōu)化室外機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新技術(shù)

空調(diào)的室外機(jī)也被稱(chēng)為空調(diào)的主機(jī)， 空調(diào)的四大部件—壓縮機(jī)、冷凝器、毛細(xì)管和蒸發(fā)器中前三個(gè)都在室外機(jī)當(dāng)中。 是空調(diào)系統(tǒng)的心臟。 通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法改善空調(diào)室外機(jī)的結(jié)構(gòu)，可以有效地實(shí)現(xiàn)提升空調(diào)能效的作用。 對(duì)室外機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化主要是改進(jìn)空調(diào)殼體、風(fēng)葉等，可以將原來(lái)的二匹殼體改為三匹殼體，這樣可以簡(jiǎn)化原來(lái)殼體模具結(jié)構(gòu)，減少制作成本，改變風(fēng)葉結(jié)構(gòu)可以減少使用噪音，減少出風(fēng)阻力，并使進(jìn)風(fēng)順暢。對(duì)電機(jī)進(jìn)行重新匹配，剪短電機(jī)的轉(zhuǎn)軸可以降低電機(jī)的震動(dòng)情況， 而對(duì)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(duì)室外機(jī)的改造也有人進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，挑選合適的方法進(jìn)行室外機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化， 確實(shí)可以提高空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)量，降低電機(jī)轉(zhuǎn)速，減少震動(dòng)，噪聲也比原來(lái)下降了3 分貝左右，減少了空調(diào)機(jī)中隔音海綿的使用量，還能夠延長(zhǎng)空調(diào)的使用壽命。 新殼體加大了空調(diào)的風(fēng)量，降低了冷凝器材料的使用率。 空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)葉在風(fēng)腔中的位置設(shè)計(jì)也可以進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化結(jié)果顯示，風(fēng)葉位置對(duì)空調(diào)的風(fēng)量有較大影響， 并可以通過(guò)公式計(jì)算來(lái)選擇出合適的風(fēng)葉位置，可以選擇最佳位置和最佳間隙來(lái)進(jìn)行應(yīng)用。這些對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的改造并非僅僅實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益，減少人們?cè)诳照{(diào)的使用費(fèi)用支出，而且從某種意義上說(shuō)，還實(shí)現(xiàn)了我們對(duì)空調(diào)機(jī)所要求的高效、節(jié)能、環(huán)保的目的。

2.3 其他新技術(shù)

空調(diào)機(jī)的研發(fā)近年來(lái)還有其他一些新技術(shù)正在由科學(xué)家們研發(fā)并逐步應(yīng)用。 比如隨著人們對(duì)美觀(guān)的要求，對(duì)室外機(jī)殼體的小型化要求已經(jīng)成為空調(diào)未來(lái)發(fā)展必然趨勢(shì)，而怎樣在較小殼體的基礎(chǔ)上提高空調(diào)風(fēng)量，有效利用散熱器的面積，更大程度的降低噪聲、控制震動(dòng)、降低材料的使用成本等，都具有非常重要的意義。 解決方法包括重新排布管路、 進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及改善冷凝水二次散熱，有效利用散熱器，等等。 而在節(jié)能方面應(yīng)該更多的考慮使用清潔無(wú)污染的風(fēng)能、太陽(yáng)能等，還要通過(guò)結(jié)構(gòu)改造減少空調(diào)的熱損失，并對(duì)空調(diào)產(chǎn)生的熱損失進(jìn)行有效地回收利用。 隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展，配合智能控制系統(tǒng)在空調(diào)內(nèi)部增加智能控制結(jié)構(gòu)也會(huì)使得電能的合理利用情況得到改善。 空調(diào)機(jī)能效的提升需要從多方面綜合考慮，要多參考國(guó)內(nèi)外的新技術(shù)新手段，并對(duì)所有可行性的改造措施進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，尋找最優(yōu)解決方案。不能僅僅片面的考慮問(wèn)題。只有通過(guò)多方學(xué)習(xí)，綜合運(yùn)用，才能不斷補(bǔ)充新的知識(shí)，并通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法切實(shí)提高空調(diào)系統(tǒng)的能效比，達(dá)到降低成本、節(jié)約環(huán)保、高效節(jié)能的作用，在增強(qiáng)空調(diào)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的同時(shí)，為國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展和子孫后代安居樂(lè)業(yè)做出貢獻(xiàn)。

3 結(jié)語(yǔ)

相信隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展， 空調(diào)設(shè)計(jì)生產(chǎn)中的新技術(shù)、新工藝得到更廣泛應(yīng)用，通過(guò)不斷的優(yōu)化設(shè)計(jì)，使空調(diào)使用中的節(jié)能環(huán)保問(wèn)題一定能夠得到更妥善解決，減少空調(diào)使用的費(fèi)用，使人們享受夏日清涼和冬日溫暖的同時(shí)減少后顧之憂(yōu)，為子孫后代留下更多可以利用的資源，使國(guó)家和社會(huì)向著更加全面協(xié)調(diào)和持續(xù)的方向快速發(fā)展。

［1］仲訓(xùn)祿.淺談建筑暖通空調(diào)節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)方法[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2013（09）：213.

［2］莊宇.淺談現(xiàn)代建筑空調(diào)系統(tǒng)中的新技術(shù)及節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].建筑與發(fā)展,2013（10）：1088.

［3］周威,霍鵬.淺談暖通空調(diào)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題及優(yōu)化策略[J].河北企業(yè),2012（06）：108-109.