摘要：目前，随着先进科技的快速进步，人类迎来了电器时代，进入人们的生活中的高科技电器也日益增多，其中的空调便是生活中的一种常见电器。但相关实践调查却显示，使用空调需要消耗大量的能源，并严重损害臭氧层，故很有必要优化设计空调结构，以提高空调器性能。基于此，本文主要探讨了设计空调器结构环节，在产品性能提高方面的影响情况，仅供参考。
关键词：；设计；提高；空调结构产品性能；影响
在空调中的热交换器包括蒸发器、冷凝器，它们于空调器而言均较为重要。热交换器与风流等设计质量会直接影响空调器的制冷热的能力与环保性。为加快空调器节能环保技术的发展速度，全球范围均有颁布能源能效政策、制定有关专业技术标准，以实现节能降耗环保的目的。
一、空调器结构问题
1、能耗过大问题
目前，在全球范围内都存在严重的能源匮乏问题，甚至很多资源均面临枯竭。在这种形势下，空调作为能耗巨大的电器之一，倘若及时采取节能减排措施，则将定会被逐出市场。每逢炎热的夏季，使用空调的量往往会快速增多，给中国电网带来巨大的压力，由空调导致的资源浪费会严重浪费电力资源乃至煤炭、天然气等不可再生资源，后果不堪设想，但降低空调能耗并不是仅引进节能技术即可，还应全面提高空调的整体性能，才能从根源上将问题彻底解决。
2、污染问题
目前，世界上频发热岛效应。随着我国城市化进程的持续深入，市民密集度也逐年提升，各种高层建筑也越来越密集，并排放了大量的废气等污染物，均严重影响着热岛效应，其中的空调污染已成为加剧热岛效应的关键因素。此外，空调中现用的制冷剂还会损坏臭氧层，且影响不可逆转。众所周知，臭氧层具有很好的紫外线隔绝作用，一旦有空洞出现，那紫外线势必会直射地表，导致人们罹患皮肤癌等怪病。因此，急需针对空调结构进行全方位的技术改进，以提高性能达到节能环保效果，从而有效保护人类赖以生存的自然生态环境。
二、设计空调器结构的基本内容
对于空调器制品性能的提升，主要在于优化空调结构的设计。①鉴于市场销量，设计产品是首先需要考虑的是外观和适用性。在产品外形设计环节，倘若外形规则，则能放在地上或悬挂在墙上；反之倘若外形规则性不好，则需要放在一个特定的位置，那势必会影响销量。②在设计产品时，应综合考虑功率、器件换热效率等，这些均密切关系着产品能耗值。③在设计产品时，所选的送风方式也很重要，它会直接影响送风速率乃至能耗值。④在设计产品时，还应考虑整个制品的运行情况，如合理调节风量、尽量降低噪音等，它们均会影响使用者的舒适情况等。
三、提高空调器性能的结构优化设计
在设计空调器结构时，应综合考虑有可能影响实际能效比的一切因素，在合理控制制造成本的基础上，切实将空调能效比加以提高。现阶段，主要通过以下优化设计来提升产品能效比：①提升压缩机的运行能耗比；②优化换热效率；③最合理化风流。
1、压缩机
在空调结构技术中，压缩机属于核心部分，属于空调顺利运行的一个必要作业部件，它的性能在相当大的程度上影响着空调器的能效比。通常空调器通过蒸发和凝结制冷剂来实现制冷，而压缩机主要用于“搬运”制冷剂，故压缩机属于制冷体系下的核心部件。
于压缩机而言，能效比属于一个重要发衡量标准，通过提高其能效势必会直接改善空调器节能情况。一般家用空调压缩机为旋转式，若这种压缩机具有太大的额定制冷量，其能耗将定会增多，最终便会减小整机能效比；反之若这种压缩机具有太小的额定制冷量，则定会损失冷量，随之便会降低整机冷量，最终将达不到市场空调器标准。所以，压缩机大幅影响着整机节能性，属于其节能效果衡量的一个关键参数。在制冷量相同时，若压缩机具有较高的能效比，则空调功耗定会较小，反之若压缩机具有较低的能效比，则空调功耗定会较大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由此可见，优化设计压缩机能效比，将能大幅减小整机耗能。就压缩机能效方面的提高，多靠结构设计技术的改进来实现，并不是增多大量的材料消耗。具体可以优化电机效率、降低摩擦功耗、完善气阀、减小吸排气压损、降低泄漏等结构优化设计手段，来将压缩机效率加以提升。
此外，制造商还应兼顾成本和空调器性能，就特殊工况，宜在尽可能合理控制成本的基础上，选用能效比最理想的压缩机，以便最大化压缩机能效比的值。
2、换热器
于空调运行而言，换热器也属于一个主要作业组件一，多用于冷热空气发加热与制冷。实际上，空调能耗多仅由换热器能耗产生的。当换热器作业时，一般会制造大量的热，这样势必会减小整机转换率，随之换热所耗热量也会降低，而浪费能量。鉴于此，增大换热器属于一种最直接的优化设计方法。此外，还可选择翅片管式等形式的换热器，或改善风轮与换热器位置等，以可靠提高运行能效比。针对翅片管式换热器，可基于不增大整个尺寸的情况下，优化设计翅片形状、管径、管片间距等，来增大换热面积，以便将换热效率改善。
而优选换热器固然可以提升整机运行能效比，但也定会提高空调总生产成本。所以在选配设备时，还应考虑制冷剂等，因为大幅增大换热器，势必会增多制冷剂量，造成压缩机启动故障，并影响其能效比、制冷等。故制造商必须顾虑空调成本及其能效比，结合理论运算、多次试验后，优化设计出最理想的换热器。
3、风流
建筑室内空气经由回风口到空调中，再通过换热器交换热量后，经由出风口流出来，这种风流轨迹便是风道，这种系统由底座风道、导风板、贯流风扇等部件组成。于挂壁式分体内机而言，风道组成部分极为关键，能大幅影响噪音、风量等，最终还会影响机组整体性能。关于机组，贯流风道与风扇形状会大幅影响运行风量与噪音：
（1）随着贯流风扇直径的增大，风量越来越大。
（2）风道具体形状会大幅影响室内机噪声与风量，这多由叶形风轮外径、出风框、底盘蜗壳所造成的，故在设计中应合理控制此截面（风道）曲线、弧线通畅、角度准确，以平稳、顺畅化风流，通常由多轮手板来测试并验证噪声风量。
（3）存在于风扇和风道蜗壳舌间的空隙，能影响噪音和风量，宜最小化蜗舌间隙，否则过大便会漏风，导致换热损失且风口极有可能有凝露，但反过来间隙太小则噪声会较大，宜取3.5～5毫米；宜控制蜗壳间隙足够大，以增大间隙风流面积，降低气动噪声，改善整个风机的性能，但过大的间隙也会更多流出气体，而降低经叶轮气流，减小风机效率。
对于出风口，不仅好控制风道曲线精准，而且还要控制风口面整洁，结构件精准配合。若风口上有间隙、级差、台阶，则定会导致漏风或风流不顺，以致形成异音或凝露等。
四、结语
综上，作为现代人生活与工作的重要电器之一，空调器是电器领域能耗最高的电器之一，故必须重视其能效比的提升，全面优化设计可能影响能效比的一切结构因素等，以促进能效比的提高乃至整个机组产品性能的改善，从而降低污染，减小制造成本，提升产品的核心竞争力，令空调更好地发挥应有的性能。
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论文作者:陈皓宇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/29
标签：空调器论文; 空调论文; 压缩机论文; 能效论文; 换热器论文; 性能论文; 风道论文; 《基层建设》2019年第14期论文;