摘要：随着人们生活水平的不断提高、科技的不断进步以及全球变暖的实际需求，人们对空调的依赖性逐渐加强，对空调结构的技术性也提出了更高要求。目前我国研发出来的空调在能耗、性能、舒适度等方面仍无法达到人们理想的要求，能耗高、噪音大、安装困难等问题影响着空调的用户体验。空调结构的优化方面有许多问题仍困扰着相关研究人员。本文则以空调优化结构设计的时代要求入手进行分析，分析现阶段空调设计存在的问题和优化空调结构的现实意义，进而探讨优化空调结构的具体措施，希望能对相关研究人员有所帮助。
关键词：空调设计；优化；结构设计
前言
高科技产品随着我国科学技术和经济的的不断发展也越来越受到了人们的欢迎，人们对生活质量和舒适度的要求越来越高，对空调产品也提出更高的要求。而我国现阶段空调产品仍存在着能耗大、性能指标不高、环境污染严重等问题，这些都促使着空调产品设计进行优化。其中，结构设计在空调设计中占有重要作用，空调结构优化与否直接关系到产品的整体性能、使用寿命等等，以及能否符合顾客的新需求，甚至能否发挥着引导整个行业进步的重要作用。
1 空调优化结构设计的时代要求
1.1现阶段空调设计存在的问题
由于环境破坏带来的环保要求越来越高以及人们对节能和舒适性等要求愈发强烈，现阶段我国空调产品在设计中存在着与之相悖的问题，如空调的能耗偏大，能源转换率不高，加剧了生态环境的破坏，影响着树木的生长环境；空调使用的制冷剂对大气有破坏作用，使用氟利昂作为制冷剂的空调，对于臭氧层的破坏是不可逆的，并且加剧了温室效应；还有其运作时发出的噪音也未得到有效控制，对人们的休息也造成了影响。空调的整体性能也不高，制冷系统中的压缩机、换热器、毛细管、制冷剂的数量等等，如果这些零件的技术不到位、质量不过关，就会影响并制约着空调结构设计的发展；送风系统中的风轮风叶、风机、出风口等的设计不合理，也就导致了空调的节能效果并不好。制作空调的成本较高，但是功能性并不足够强，使得空调的性能不高，走出国门的可能性小，不利于以后空调行业的发展。
1.2优化空调结构的现实意义
空调已成为人们夏天避暑不可缺少的电器，但是其耗电量大，我国能源以煤炭、石油等不可再生能源为主，空调对于能源的消耗率极其高，能源浪费现象严重，目前我国的能源危机也使得电价攀升，设计不够合理的空调则更加费电，消耗更多的能源，所以为协调可持续发展，顺应社会发展潮流，并缓解我国的能源危机，必然要改进空调结构。同时空调排放的气体所产生的有害气体，极易造成大气污染、水污染等，人们的生活环境遭到了破坏，优化空调结构能够解决我国当前的环境问题，对缓解温室效应也有着一定的帮助。我国空调在制造和维修时所采用的技术并不先进，这就导致制造成本和维修成本很高，所以空调的实际价格也高于了普通收入家庭所能承受的范围，不利于国民整体幸福指数的提高，甚至影响着和谐社会的构建，节约使用成本，优化空调结构有助于解决这些问题。
2 优化空调结构的具体措施
2.1调整换热器结构和位置，优化制冷系统
换热器是空调中的重要组成部分，可以通过优化换热器的两个方面来优化制冷系统。一方面是优化换热器自身的结构，合理选用翅片和铜管，来提高换热器的性能，达到优化换热器的目的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另一方面是调整换热器的位置，换热器在整机中的位置影响着经过换热器的气流，换热器与风轮的距离过小会导致负压腔从点空间不足，不利于保证风量进入的多少，也会增加噪音，不利于空调整体性能的提高，同时空气流会集中在靠近风轮风叶的区域，降低了换热器的换热效率；但是如果换热器与风轮的距离过大，则会导致额外消耗增加，不利于降低能耗，并且不利于降低空调的制造成本。所以一定要通过系统的多次测试和具体数据的分析研究来确定换热器最合理的位置，并且性能和成本这两个方面要同时兼顾，以此通过优化制冷系统来改善空调的整体系统功能。
2.2通过软件模拟优化送风系统
空调的送风系统主要包括风机、风轮、风道以及出风口，通过软件模拟的方式可以降低研发空调的成本，并且得到准确数据，切实有效地优化空调送风系统。分开来看，增加风轮的尺寸可以直接增加空调所产生的循环风量，并且能够最大限度地降低噪音，减少对人们生活的影响，同时也可以通过改变风轮形状入手，不同的风轮形状和材质产生的风速大小也是不同的，要结合风轮的材质和转速等因素进行综合分析，通过软件模拟来确定风轮的最终大小和形状；风道结构中，优化蜗壳的结构能够保证其光顺度，减少能耗、降低噪音；蜗舌结构的优化要根据具体情况来分析研究，通过软件模拟场景进而确定蜗舌的圆角角度；在出风口的结构优化中，要首先保证导风叶片光滑顺畅。使得室内的气温更加均匀，增强空调带给人们的舒适感。在整体的送风系统中，如果能够通过软件模拟来对其进行分析优化，那么就能够有效提高空调带给人们的舒适度，对室内温度和湿度都能进行有效调节，是优化空调结构中必不可少的一个环节。
2.3 调整管路结构，优化走管方式
空调的走管方式较为可行的有两管制和四管制，随着社会的不断进步，人们对生活舒适度和温湿度的要求越来越高，空调系统需同时提供冷热水才能满足当前人们所需，因为四管制的投资过高，简单两管制系统的调节功能差，所以本文主要介绍分区两管制。基本特点是根据建筑内负荷特点对水系统进行分区，分区仍然是采用两管制，但是各区有其独立的冷、热水干管能够保证各区末端可以独立选择供冷或供热模式，有利于空调结构的改进。分区两管制的合理与否取决于分区区域的划分合理与否，若能够合理分区，则可以发挥出最大作用，满足人们对空调冷热干管所需。将冷热阀门分别设置在不同的位置可以增强系统的节能效果，并且便于控制。
2.4合理选用翅片和铜管，优化换热器
家用空调使用的换热器多为管翅式换热器，翅片的形式也是多种多样，有平直型、波纹型、百叶窗型等，这些不同形式的翅片也各有其特点。不同场合所采用空调系统形式也不同，所使用的换热器翅片形式也不同。常见的空调系统形式有冷水机组加空调末端系统，风冷热泵机组加空调末端系统等等，要根据建筑物的实际需求情况来进行分析研究，选择最适合的空调系统，进而确定换热器格式，再确定优化方式。有的翅片空气阻力小，适用于公共场合的空调，如娱乐场所、车站等地，这种空调换热器的翅片有利于提高能源利用效率，降低空调使用成本；有的翅片成本低廉，适用于收入不高的家庭，使得空调得以普及，并且提高人们整体的幸福指数；有的翅片换热面积大，适用于中央空调，有利于降低整个系统的能耗，促进中央空调系统行为节能，使得其有更广阔的发展前景。
3 结语
随着社会经济的发展，空调已经越来越普及，成为了人们提高生活舒适度必不可少的家用电器之一，然而空调存在的许多问题目前还未得到有效解决，在所产生的噪音和污染等方面还不足以满足人们的需求，未达到人们对生活舒适度和质量的要求，阻碍了空调整体行业的发展。我国空调行业若想得到更加长远的发展，或者想要走出国门的话，必须秉承可持续发展的原则，从功能、性能、成本、质量等多方面入手分析解决，只有这样我国的空调结构设计才能得到更有效的优化，也更加有利于其提高效益，顺应全球化的浪潮，促进我国国民经济的发展。
参考文献
[1]张远威.空调结构设计对提高产品性能的影响[J].科技视界，2014,（35）.
[2]张志明.空调结构设计对提高产品性能的影响[J].科技视界，2015,(15).
论文作者:张康文
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; 换热器论文; 风轮论文; 结构论文; 结构设计论文; 系统论文; 性能论文; 《基层建设》2017年第20期论文;