李玉獅 滕建文

(廣東美的制冷設(shè)備有限公司)

柜式空調(diào)出風(fēng)溫度均勻性的研究與應(yīng)用

李玉獅 滕建文

(廣東美的制冷設(shè)備有限公司)

正出風(fēng)柜機(jī)的出風(fēng)溫度均勻性一直是個(gè)非常難以解決的問題，但是此問題又是空調(diào)舒適性的一個(gè)重要指標(biāo)，本文提供一種調(diào)整電加熱管的形狀來解決出風(fēng)溫度均勻性的方法，可以非常簡單而有效的解決這種疑難問題,使其出風(fēng)溫差控制在6℃以內(nèi)。

家用空調(diào)；出風(fēng)溫度均勻性；電加熱管

1、前言

家用柜式空調(diào)，其吹風(fēng)的形式為鼓風(fēng)式，風(fēng)腔里面為正壓；而且電加熱管的安裝是在風(fēng)腔的另一側(cè)（以蒸發(fā)器為界），導(dǎo)致經(jīng)過電加熱管的風(fēng)量不是均勻通過，電加熱管沒有顧及到的地方，有可能風(fēng)量非常大，導(dǎo)致風(fēng)吹離出風(fēng)口后，溫差非常大，有的甚至達(dá)到了20度，嚴(yán)重影響了空調(diào)的舒適性。

2、柜式空調(diào)的出風(fēng)均勻性研究與成果

如圖1所示，家用正出風(fēng)柜機(jī)，其風(fēng)道在蒸發(fā)器的下側(cè)，經(jīng)過了風(fēng)道導(dǎo)風(fēng)板，蒸發(fā)器，其到達(dá)電加熱管的位置時(shí)，風(fēng)速發(fā)生很大湍動(dòng)，造成其方向有很大不確定性。

圖1 柜式空調(diào)風(fēng)道示意圖

表1 某款正出風(fēng)柜機(jī)出風(fēng)溫度均勻性數(shù)據(jù)

目前常用的電加熱管方式如圖2所示，統(tǒng)一將電加熱管設(shè)計(jì)在蒸發(fā)器的上部和中部；此種設(shè)計(jì)使得制熱時(shí)出風(fēng)溫度90%以上都是沒有問題的，但是總會有個(gè)別的溫度點(diǎn)會非常低，或者非常高。造成出風(fēng)溫差很大。表一為某款柜機(jī)采用圖2電加熱管后的出風(fēng)溫度差值，可以看到在電加熱開啟的情況下，最高溫度和最低溫度差值為18.3度。此溫度差吹到人體上是非常不舒服的。

圖2 柜式空調(diào)目前的電加熱管方式

下面就針對某一款正出風(fēng)柜機(jī)的電加熱管方式確定進(jìn)行詳細(xì)介紹：

一、測試工況：

試驗(yàn)條件見表2，試驗(yàn)允差見表3。供電電源：額定電壓、額定頻率

表2 出風(fēng)溫度均勻性（極差）試驗(yàn)條件

表3 出風(fēng)溫度均勻性(極差)試驗(yàn)允差

表4 出風(fēng)溫度均勻性（極差）判定標(biāo)準(zhǔn)

樣機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)狀況：

（1）運(yùn)行模式：【制熱】

（2）電輔熱：【開】

（3）風(fēng)速：【高風(fēng)檔（無級調(diào)速風(fēng)檔按80%風(fēng)檔）】

（4）導(dǎo)風(fēng)格柵：【導(dǎo)（掃）風(fēng)板固定在上電初始出風(fēng)方向位置（如果有手動(dòng)垂直導(dǎo)風(fēng)葉片，手動(dòng)把它固定在垂直位置上）】

（5）換氣窗：【閉】

（6）設(shè)定溫度：【最高溫度或功能書指定溫度】

（7）轉(zhuǎn)速可控型以自由頻運(yùn)行

（8）開機(jī)前務(wù)必保證冷凝器干凈無霜

二、判定標(biāo)準(zhǔn)：

按照冷量段和出風(fēng)口方式進(jìn)行判定：

其中正出風(fēng)按照溫差≤13℃進(jìn)行判定。

三、正出風(fēng)柜機(jī)出風(fēng)口溫度取樣示圖：

如圖3示意，在方形出風(fēng)口的1，2，3，4，5，6，7，8，9點(diǎn)牢固布上溫度點(diǎn)，如圖4示意，在圓形出風(fēng)口1，2，3，4，5，6，7點(diǎn)牢固布上溫度點(diǎn)。

圖3 柜式空調(diào)方形出風(fēng)口溫度取樣示意圖

圖4 柜式空調(diào)圓形出風(fēng)口溫度取樣示意圖

四、試驗(yàn)應(yīng)在圖5所示的模擬環(huán)境實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行；其由外套和內(nèi)套兩部分組成，內(nèi)套為普通用戶住房，磚墻結(jié)構(gòu)，外套為保溫庫板，溫度可調(diào)；空調(diào)器試驗(yàn)使用面積可根據(jù)實(shí)際匹數(shù)進(jìn)行確定（5000W以下4.82×3.28=15.8 m2；5000W以上7.52×4.48=33.6 m2）。

圖5 模擬環(huán)境試驗(yàn)室示意圖

五、某一款柜機(jī)的電加熱管外形確認(rèn)步驟：

此款柜機(jī)采用圓形出風(fēng)口（見圖6），造成其出風(fēng)溫度和普通正出風(fēng)（方形出風(fēng)口）相比，有較大差異，故其溫度均勻性存在較大的不確定性，為了確保出風(fēng)溫度符合要求，對其電加熱進(jìn)行重點(diǎn)調(diào)整。

圖6 某一款柜機(jī)的外形

①首先初步選定一款電加熱方式，對其進(jìn)行出風(fēng)口溫度測試：電加熱方式見圖7，采用圖4方式進(jìn)行出風(fēng)溫度點(diǎn)布置，進(jìn)行測試。

圖7 第一種電加熱管外形示意圖

測試數(shù)據(jù)見表5。

表5 第一種電加熱管出風(fēng)溫度均勻性數(shù)據(jù)

可看到第1點(diǎn)，第2點(diǎn)溫度非常低，第3點(diǎn)溫度非常高，為了解決這種中間溫度極度不均勻的問題，我們對電加熱管的形狀進(jìn)行調(diào)整。

②在圖7電加熱方式的基礎(chǔ)上重點(diǎn)針對1，2，3點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，見圖8，采用圖4方式進(jìn)行出風(fēng)溫度點(diǎn)布置，進(jìn)行測試。

圖8 第二種電加熱管外形示意圖

測試數(shù)據(jù)見表6。

表6 第二種電加熱管出風(fēng)溫度均勻性數(shù)據(jù)

從表6可看出，出風(fēng)口溫差縮小，但是仍沒有達(dá)到要求，第5點(diǎn)相比第一種方案有較大升高，第2點(diǎn)提升幅度稍微下降。

③在圖8的基礎(chǔ)上，調(diào)整中間的電加熱管方式，周圍圍繞兩圈，中部電加熱管下移，見圖9，采用圖4方式進(jìn)行出風(fēng)溫度點(diǎn)布置，進(jìn)行測試。

圖9 第三種電加熱管外形示意圖

測試數(shù)見表7。

表7 第三種電加熱管出風(fēng)溫度均勻性數(shù)據(jù)

從表7可看出，出風(fēng)口溫差大大縮小，完全滿足要求，為了多次驗(yàn)證電加熱管形狀更改到位，在關(guān)閉電輔熱下進(jìn)行測試，溫差4.2度，完全滿足要求。

最終確定圖9電的加熱管方式。

3、結(jié)論

家用空調(diào)在制熱時(shí)，如果出風(fēng)口溫差過大，吹在人身上非常不舒服，嚴(yán)重的會造成空調(diào)病，對人體的健康有非常大的影響，出風(fēng)口溫差過大的直接原因?yàn)殡娂訜峁茉陲L(fēng)吹的情況下發(fā)熱不均勻所致，故電加熱管的形狀是解決出風(fēng)口溫差過大的關(guān)鍵性因素。

此論文重點(diǎn)介紹了家用柜式空調(diào)的出風(fēng)口溫差的判定標(biāo)準(zhǔn)，以及確定電加熱管形狀的方法，為達(dá)成空調(diào)的舒適性指標(biāo)，推薦一種比較實(shí)用的方法。

[1]陳彥澤，周一卉，丁信偉.計(jì)算傳熱學(xué)在工程傳熱設(shè)備傳熱研究中的應(yīng)用.化學(xué)工業(yè)與工程技術(shù).2002，23（3）

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Li Yushi TengJianwen
(Guangdong midea refrigeration equipment co., Ltd）

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