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一、空调结构的概述
随着社会的发展,空调已逐渐普及到生活和工作的各个场所之中。但是,空调存在的能耗较高、环保性低等方面的性能缺陷,给空调的使用带来了负面影响。空调的质量性能受空调结构的制约,所以让空调拥有优质的节能环保性能,成为空调结构设计的重要任务之一。
当前对空调的结构设计重点考虑这几个方面:首先是空调的外观。空调的外观是空调给消费者的第一印象,影响其购买意愿,同时空调的适用范围也受其制约,比方说如果空调的外形是规则的方正形状,则其安装范围具有较大选择;如果其外形是不规则的形状,则其安装的位置就会有局限性。其次是空调的功率。空调的功率大小直接关系到空调能耗的大小,所以结构设计一定要考虑空调的功率问题。第三是空调的送风方式。空调的送风方式对送风速率有很大的影响,进而的就会给空调的耗能带来影响。第四是空调整体的运行。例如空调在运行过程中风量的大小或噪音的大小都会对用户的使用感受有影响,因此在对空调进行结构设计时,必须要考虑空调的整体运行状态。第五是空调的使用材料。材料的选择不仅制约着空调的使用年限,更会对空调的成本价格产生直接影响。因此对空调进行设计时要对其材料进行合理选定。
二、空调结构对空调性能的影响分析
如果空调的结构设计不科学,会降低空调制冷制热的效率,从而增大能耗。同时空调设备尤其是较老旧的空调设备,其中的制冷剂也会破坏臭氧层,导致环境破坏。由此可见,空调结构与空调性能有极大的联系。在此从以下几个主要方面进行分析。
(一)空调压缩机对自身性能的影响
空调压缩机是空调结构的关键一环,它的品质直接影响着空调的品质。究其原因,空调是依靠制冷剂的蒸发与凝结来取得良好制冷效果的,而制冷剂的"搬运"是依靠压缩机的作用完成的,可以说压缩机是空调制冷系统的关键构成。以当前家用空调来说,大部分家庭中安装的空调采用的都是旋转式压缩机。这类压缩机在制冷量上存在一定的约束, 即如果额定制冷量的设置超过一定的值,空调的运行能耗就会大大的增加,使空调的能效比迅速降低;而如果额定制冷量设置太小,低于最低界限值,则会浪费空调的制冷量,无法得到很好的制冷成果。
(二)空调换热器对自身性能的影响
空调的正常运行离不开换热器的作用。它在空调的运转过程中主要功能负责对冷空气进行加热,对热空气进行制冷。有研究表明空调运转的能耗大部分就来自换热器的能耗。换热器在发挥作用的过程中能生成许多的热量,这会导致空调整机转换率降低,从而使空调系统在换热时所需的热量降低,导致能量被白白的浪费。
(三)空调风流对自身性能的影响
室内气体通过空调的回风口流入到内机中,再依靠换热器进行热量的传递转换,然后从出风口流出,这样风流经过的轨迹即为风道。风道结构对空调性能的影响,主要表现为对空调风量和噪音大小的影响,从而影响整个机组的性能。
三、从空调结构设计入手提高空调性能的措施
通过上文的分析可知,空调结构与空调性能有很大的联系。所以要最大限度的提高空调的性能,就需要对空调的结构设计展开最大限度的优化。
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(一)优化空调压缩机设计
由上文可知空调压缩机直接影响空调的能耗,优化压缩机的能效比是实现空调低能耗的重要手段。因此在对空调压缩机展开优化设计时,应将关键点放在提高压缩机能效比上,这样才能使空调整机的耗能真正降下来。而压缩机能效的提高主要可通过优化电机效率、改进气阀等相关技术改进来实现。同时空调生产商可以在保障生产成本合理性的前提下,选择能效比较高的压缩机,来实现提高空调能效比和降低整机能耗的目标。
(二)优化空调热换器设计
针对上文换热器对空调性能的影响分析可得出,增大换热器的尺寸大小能取得最佳的性能优化效果。但单单只考虑增大换热器,会使空调的生产成本增大,同时因为制冷剂的量也会随热换器增大而相应增大,当其超过压缩机所能够承受的最大值时,容易造成压缩机的启动故障,反而造成制冷能力的下降。因此在展开对空调换热器系统的优化设计时,要进行综合的考虑,兼顾空调的成本和能效比。
(三)优化空调的送风方式
由上文可知,空调风流会对空调的性能产生影响。因此优化空调的送风方式对提高空调性能也具有重要意义。在对空调风量进行优化设计时,应当在严格按照行业相关的标准设计规范的前提下,对风道的形状展开精确合理的设计,同时确保弧线流畅、确保角度精准,并实时验证风量和噪音的大校此外设计人员还应该对蜗舌间隙的范围进行精确的把握与控制。一般要将范围控制在三点五到五毫米之间,只有这样才能保证风机具有较高的效率,同时还能减少噪音的影响。
在对空调的置换通风方式进行优化设计时,为了保障空调的顺畅通风,可以将空调的散热器安装在其底部的位置处。究其原因是室内环境上部空气一般存在比较多的杂质,不能提供良好的空气质量。所以散热器最好的安装位置是在室内偏下部, 如此能保障新鲜空气的流入, 而后再经过散热器后流出。在对空调的工位送风方式进行优化设计时,设计者要将满足空调用户对送风方式的实际需求做为优化目标。合理的设置出可以根据人的需求而改变的通风口,并将其与外界的送风装置相连接,使得使用人员能够根据自身的实际需要,灵活调节通风口的气流大孝方向、流速和温度等,来满足使用者的需求。
结语:空调作为当下人们生活和工作中必不可少的电器,给人们带来了很大的舒适性和便利性。空调性能的高低不仅直接影响着人们的使用感受,还会对能源消耗以及自然环境产生很大的影响。综上所述可知,空调性能的高低又受空调结构设计的影响。所以为了能够有效提高空调的质量性能,必须对空调的结构设计进行科学有效的优化。这就需要空调设计人员在进行空调结构的设计时,充分的运用行业专业知识,综合考虑各方面因素,在遵守行业相关设计规范的前提下,从实际情况出发,对空调的压缩机、换热器、风流以及送风方式等系统结构进行科学合理的设计。同时善于将各种先进的技术和装置合理的运用到空调结构中,从而达到提高空调性能的目标。最终使空调不仅能给人们提供舒适便利的生活,还具有对环境友好、对能源低耗的优良性能。此外对空调结构的设计优化,还能提高企业在行业中的竞争力,最终促进整个空调行业的良好快速发展。
参考文献:
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[3]薛洋.空调结构设计对提高产品性能的影响分析[J].科技经济导刊,2016,25:65.
论文作者:吕文彬
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第11期
论文发表时间:2019/9/19
标签:空调论文; 性能论文; 压缩机论文; 换热器论文; 结构设计论文; 结构论文; 能效论文; 《中国西部科技》2019年第11期论文;