摘要：随着社会的发展和人们生活水平的提高，空调逐渐在走进千家万户，已经成为人们日常生活中必不可少的电器，然而空调的能量消耗也是非常大的，在生活能耗中占有很大比重，在我国能源危机越来越严重的现在，空调的高能耗问题是一个亟需解决的问题。所以目前，如何优化空调结构，进而减少空调的使用能耗是空调结构设计的重点。本文介绍了空调结构设计的概念，并探究了从空调各结构和送风方式等方面提高产品性能的方法。
关键词：空调结构；产品性能；影响分析
前言
随着能源危机日益严重，人们逐渐意识到空调的高能耗对环境的影响很大，是不符合可持续发展战略的，为改善这一问题，空调设计人员开始着手研究空调结构设计对空调性能的影响，并试图通过优化空调结构提高空调性能，减少空调的能源消耗，降低空调的使用对环境的不利影响，目前这些研究已有一些成果。
1 空调结构设计的概念及空调各结构对产品性能的影响
1.1空调结构设计的概念及意义
空调结构设计是指根据实际要求对空调的换热器、压缩机、电机等结构进行优化，使其能源消耗减少。目前空调、洗衣机、电视机、电冰箱是人们日常生活中最常见的电器，也是必不可少的电器，其中，空调的耗能是这四种电器中最大的，众所周知，目前我们普遍使用的还是化石燃料，这种燃料不仅会对环境有很大伤害，更重要的是，它的量是有限的且短时间（几千万年）内不可再生，这对于目前我们能源危机越来越严重的现状是非常不利的。另外，就目前的空调制作水平来看，空调的制作过程中普遍还在应用氟，氟是一种氧化性非常强的元素，它的单质是一种有剧毒的气体，而且腐蚀性非常大，所以含有氟元素的化合物不可避免的都会有一些腐蚀性和毒性，这种毒性在空调的应用中则表现为对环境的不友好性，另外，由于这种元素的存在，空调的使用过程中还会产生大量的氟利昂，氟利昂是由碳与氟两种元素组成的有机化合物，它的化学性质较为稳定，但是这种化合物对臭氧层的伤害是巨大的，而且空调的使用中产生的其他排放还会加重温室效应，目前地球上越来越变幻莫测的天气便是温室效应所致，另外，臭氧层空洞会使大量紫外线直接照射在人的皮肤表面，对人的皮肤有巨大的伤害，有可能造成皮肤病。综上所述，空调的使用不仅消耗大量的能量，对环境也有较大的影响，由于技术限制，目前我们能改变的只有空调的耗能问题，而空调的耗能与空调的换热器 、压缩机、送风方式等有很大关系，所以，加强空调结构设计有很重要的意义。
1.2空调压缩机对产品性能的影响
压缩机是空调的核心，它从吸气管中吸入低温低压的气体，通过空调的电机的转动带通其活塞对气体进行压缩，然后通过排气管排出高温高压的气体，这些气体的流动带通了循环系统，实现了气体的循环，是制冷系统，气体通过压缩机会发生被压缩、放热液化、膨胀、吸热蒸发等物理过程，可以看出，压缩机中会发生气体的能量变化，气体通过放热、吸热等变化过程实现了交换，完成了制冷过程。由此可见，空调的压缩机的性能对空调的总能耗有很大关系，所以优化空调的压缩机可以减少空调的总能耗。目前家用空调普遍使用旋转式压缩机，这种压缩机有额定制冷量，而且其额定制冷量可以与整个空调的额定制冷量不相同，这就赋予它一个能够规定制冷数量的特性，由P=UI可得，当压缩机的额定制冷量增大时，其功率也增大，又有W=PT，所以压缩机的能耗随其额定制冷量的增大而增大。减少压缩机能耗的最主要问题就是压缩机的额定制冷量的确定，额定制冷量过高、能效会降低、额定制冷量过低则会导致冷量损失，在确定压缩机额定制冷量时，要根据不同需求确定额定制冷量，达到最高的能效比。
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1.3空调换热器对产品性能的影响
空调换热器是空调的主要结构之一，它由冷凝器和蒸发两部份组成，冷凝器是将压缩机排出的高温高压制冷剂的蒸汽冷却的结构，蒸气液化所释放的热量被空气或者冷水带走。另外，换热器还有换气功能，使用空调时房间要关闭，人在房间内仅限呼吸作用，不断消耗氧气，呼出二氧化碳，再加上人不断地排汗，空调房内的空气质量会不断恶化，而空调的换热器的换气功能能够有效解决这个问题，它能够补充室内氧气、排除室内污浊空气，使空调房内的空气质量保持在一个比较良好的状态。增大换热器的功率就可以有效提高空调的整体能效比，但如果一味提高换热器的功率会大大增加空调的成本，还会使换热器和压缩机的额定值相差太多，使压缩机过载，进而导致压缩机或者换热器的损坏，所以在空调的结构设计中要合理设计换热器，综合考虑空调的能效比和成本，进行多次设计和实验，确定最优的换热器配置指数，还可以根据不同的需求设计不同型号的换热器，尽量保证满足所有用户的需求。
2 空调送风方式对产品性能的影响
2.1地板送风
空调的送风是指空调工作时进行空气循环，简单来说就是空调内机的风扇转动吸取室内空气并把它从出风口吐出，送风方式对空调制冷制热的效果有很大的影响。目前比较常用的是地板送风，它是指通过空调工作把室内空气调节到适宜的温度，室内空气经过放置在地板下的静压箱的处理，然后散流器把冷空气送到整个房间，并把热空气送出，这种方法的效率比较高，能够很快的降低或者升高空气质量，这种送风方适用于人口密集或者人流量比较大的场所，比如大型商城。而且这种送风方式便于改动通风口的位置，所以建筑重新装修时比较方便。但是这种方式也有很大的缺陷，就是送风量有限制，它的送风量基本由地板的设计决定，据调查大多数地板送风的送风量都很小，所以地板送风的优化主要在于改进空调的送风口，加大空调的送风量，保证地板送风的效率。
2.2工位送风
工位送风则是一种比较特殊的送风方式，它的送风口设置人的活动区，送风装置则安装在地板之下，送风装置和送风口之间由管道相连，整个工位送风可以分为设备送风、区域送风和人员调节部分，设备送风是指送风装置部分，区域部分是指送风口部分，人员调节部分则是指人们根据实际需求调节送风口的设置，改变气流的速度、风量、温度、方向等。这种方式主要用于写字楼之类建筑，可以有效的改变环境温度。但是，由于办公区的人数比较多，这种送风方式的送风量也很大，而且也有浪费现象，能耗较大，针对这一缺点，在优化工位送风时要选用低能耗的设备、设计低能耗的结构，保证空调的低能耗。
2.3置换通风
置换送风是指在侧墙下部安装散流器，把上下两个空间的空气通过散流器交换，在上下空间的空气的交流中，空气会吸收空气的热量和湿气，累积气流的热羽量流量，这种方式是最缓和的一种送风方式，还能保证下层空气的洁净，常用于 24 层以上的建筑。但这种方式会使上层空间的空气变得污浊，针对这一问题，在优化空调结构时，要在上层安装净化装置。
3 结语
综上所述，目前空调已经成为人们日常生活中必不可少的电器，而解决空调的高能耗也是目前空调设计的重点问题。空调是一个结构复杂的电器，因此，要解决空调的高能耗问题，必须要综合考虑空调的各个结构，并且考虑到空调的送风方式对空调性能的影响，空调的压缩机、换热器等结构以及地板送风、工位送风、置换送风等送风方式对空调的性能有不同的影响，相关技术人员要综合考虑各种因素，设计出更舒适、更环保的空调。
参考文献
[1]熊立贵.优化空调结构设计、提高产品性能研究[J].日用电器,2012,06:41-44.
[2]王瑞,王义春,冯朝卿,詹火明.空调全铝新型换热器结构优化与性能研究[J].北京理工大学学报,2012,07:699-704.
论文作者:肖海
论文发表刊物:《基层建设》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/2
标签：空调论文; 压缩机论文; 换热器论文; 性能论文; 方式论文; 结构论文; 结构设计论文; 《基层建设》2017年第20期论文;