淺談空調結構的優(yōu)化設計

1、<p>　　淺談空調結構的優(yōu)化設計</p><p>　　[摘 要]隨著全球氣溫的逐漸上升以及人們對于生活品質要求的逐漸提高，空調已經從奢侈品轉變?yōu)榱巳藗兩畹谋匦杵?，因此，隨著空調數量的逐漸提升，我們應對其能耗問題予以更多的重視，同時如何優(yōu)化空調的結構也成為了研發(fā)人員當前工作中的重點。筆者根據個人多年來相關行業(yè)的工作經驗，并結合現階段的空調的工作原理及系統(tǒng)組成，對空調結構優(yōu)化設計的必要性進行詳細分析，繼

2、而對空調結構優(yōu)化設計策略進行詳細的論述，希望能夠在保證人民群眾生活質量的同時，節(jié)能降耗、控制溫室效應的繼續(xù)惡化。 </p><p>　　[關鍵詞]空調結構；工作原理；系統(tǒng)組成；優(yōu)化設計；必要性；策略 </p><p>　　中圖分類號：TG305 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）26-0233-01 </p><p><b>　　前言

3、 </b></p><p>　　現階段世界上的主要國家都已經開始對能源、環(huán)境問題予以了更多的關注，部分國家和地區(qū)已經制定了一系列的政策法規(guī)來控制當前能源和環(huán)境問題的繼續(xù)惡化。隨著大量空調的應用，也在一定程度上加劇了能源消耗以及環(huán)境污染的現狀。傳統(tǒng)的空調使用的氟利昂更是造成溫室效應的主要原因之一，而且由于空調能耗較多，所以我們應盡快完善空調結構的優(yōu)化設計工作。 </p><p>

4、　　一、空調的組成以及工作原理 </p><p>　　傳統(tǒng)的空調大多采用機械壓縮式的結構，機械壓縮式空調主要由風機、冷凝器、壓縮機、蒸發(fā)器以及節(jié)流裝置等五部分組成，此外空調系統(tǒng)中還要通過制冷劑在系統(tǒng)中的循環(huán)流動來傳遞熱量?？照{系統(tǒng)中的制冷劑的形態(tài)有三種，分別是氣態(tài)、液態(tài)以及氣液混合物三種，通過利用制冷劑在三種形態(tài)之間的變化來實現吸收或者散發(fā)熱量的性能來改變外界環(huán)境溫度。 </p><p>

5、　　1風機：空調的熱交換主要是通過風機來實現的，通過加快空氣的流動速度來實現制冷系統(tǒng)與空氣之間的熱交換。 </p><p>　　2冷凝器：通過將氣體轉化為液體而導致其釋放熱量的主要設備就是冷凝器。由于銅的導熱性能優(yōu)異，而且螺旋狀更加利于空氣與其接觸，所以現階段大多數空調中的冷凝器都是使用銅質管盤成的，形狀為螺線管狀。除此之外絕大多數的空調也將銅管與散熱片相連接，使其與空氣的接觸面積增大。冷凝器的降溫方式大多為風冷

6、。 </p><p>　　3壓縮機：冷凝劑能夠在空調的管道內部流動是由于壓縮機對其提供了動力?？照{的大多數能耗都是被壓縮機消耗的，是由于空調的壓縮機靠電力來驅動。 </p><p>　　4蒸發(fā)器：通過高壓液態(tài)低溫制冷劑進入壓力較低的環(huán)境下會蒸發(fā)，來推動蒸發(fā)器的工作。液體蒸發(fā)會吸收熱量，會降低周圍環(huán)境的溫度，以此來實現制冷降溫的目的。 </p><p>　　5節(jié)流裝置

7、：該裝置是通過對液體流量以及流速進行控制以實現降溫減壓的目的的設備。節(jié)流裝置的使用會使介質在裝置形成局部收縮，增加流速，降低靜壓力。該裝置的構造大多比較簡單，對于制造以及后期的維修來說比較便利，但是也因此只能夠進行范圍調節(jié)，而無法實現精度調節(jié)，并且由于液體經常沖蝕截面，極容易導致節(jié)流口堵塞。 </p><p>　　空調的基本功能有兩種，分別是制冷功能和制熱功能。 </p><p>　　在制

8、冷時，通過壓縮機對氣態(tài)制冷劑加壓，使其成為高溫高壓的氣體，在經過室外的換熱裝置時，氣體會液化放出大量的熱量。轉化為液態(tài)的制冷劑在經過節(jié)流裝置時，壓力會逐漸降低，直至流入室內的換熱裝置由于發(fā)生氣化，會吸收室內的熱量，降低室內溫度。轉化為氣態(tài)的制冷劑又會到壓縮機處轉變?yōu)楦邷馗邏簹怏w，形成一個循環(huán)。 </p><p>　　空調在制熱時，通過壓縮機的加壓也會形成高溫高壓氣體，在室內的換熱裝置會發(fā)生液化釋放大量的熱，提高室

9、內溫度。轉化為液態(tài)的制冷劑經過節(jié)流裝置減壓后會在室外的換熱裝置中氣化，吸收熱量。 </p><p>　　從理論上講，空調制冷就是將室內的熱量轉移到室外，制熱就是將室外的熱量轉移到室內。 </p><p>　　二、空調結構優(yōu)化設計的必要性分析 </p><p>　　1.從能源角度分析 </p><p>　　能源緊缺的現狀正在逐漸加劇，而我國又是

10、人口大國，對于能源的需求量極大，現階段的主要能源以煤、石油和天然氣為主，都屬于不可再生資源，在可再生資源利用方面比較落后，因此能源問題更是當前困擾我國國民經濟發(fā)展的難題。無論是夏天還是冬天，空調都能夠將室內維持在一個舒適的溫度，因此其已經成為了現階段人們使用頻率最高的家用電器之一。據相關部門統(tǒng)計空調等設備占據了總能源消耗量的10%，如此巨大的能耗也在一定程度上抑制了空調行業(yè)的繼續(xù)發(fā)展。空調在夏季和冬季的使用量最大，這就對電網負荷提出了更

11、高的要求，加劇了電網峰谷之間的差距，在一定程度上造成了電力設施的浪費。與此同時空調產生的廢棄熱量只能夠排放到空氣中，無法回收再利用，這也是一種能源浪費。因此，優(yōu)化空調結構是勢在必行的，唯有如此才能夠促進其可持續(xù)發(fā)展。 </p><p>　　2.從環(huán)保角度分析 </p><p>　　隨著不可再生資源的大量消耗，人類社會的環(huán)境污染問題也越來越嚴重，我國對于可再生資源的利用比較落后，而大量使用不

12、可再生資源勢必加劇水、空氣等的污染情況。以氟利昂作為制冷劑的空調已經不再制造，但是這些空調仍有一些在被使用，這對于全球變暖情況的惡化起到了推波助瀾的作用。空調由于使用頻率較高，其能耗也高于常規(guī)的家電，因此，為了保護我們的生活環(huán)境，為了子孫后代的利益，我們一定要找出控制空調繼續(xù)污染環(huán)境、浪費資源的現象。 </p><p>　　3.從成本角度分析 </p><p>　　空調的使用成本遠遠高于其

13、他家用電器，因此我們必須通過對其優(yōu)化其內部結構來減少其由于結構復雜而導致的維修費用增加，也要通過結構的優(yōu)化設計來實現用電量的減少。通過進行優(yōu)化減少電費以及維修費用的方式來實現控制成本的目的，唯有如此才能夠既保證人們生活的舒適度，有利于國家的長遠發(fā)展。 </p><p>　　三、空調結構的優(yōu)化設計策略 </p><p>　　1.采用信息化的空調控制 </p><p>

14、　　變頻技術是空調控制技術信息化的未來發(fā)展趨勢。所謂變頻技術，就是可以通過外置傳感器感應外部溫度的變化，并據此自動調節(jié)本身的工作狀態(tài)，該技術不僅可以節(jié)約大量的能源，還能夠更適合家用空調的結構設計。 </p><p>　　2.大力推廣環(huán)保型新材料 </p><p>　　隨著材料技術的不斷發(fā)展，合成材料技術以及高分子材料技術開始逐漸應用在空調結構的優(yōu)化設計中。廣泛采用新材料的空調不僅可以滿足空

15、調對于零部件的性能要求，還能夠大幅度提高空調零部件的耐高溫性、耐腐蝕性以及硬度，并且由于減少了重金屬污染物的含量，還在一定程度上改善了室內外的環(huán)境。因此，空調企業(yè)應充分面對這一復雜趨勢，通過加大對材料技術的研發(fā)與應用，使其可以不斷促進空調結構的優(yōu)化工作。 </p><p>　　3.加快開發(fā)新型制冷劑 </p><p>　　現階段，我國已經研發(fā)出了全新的制冷劑――丙烷。丙烷是一種無色無味的氣

16、體，相對溫差為145.5℃大于氟利昂的128℃，因此其具有更好的制冷效果。如果能夠采用丙烷當做制冷劑，不僅可以簡化傳熱結構，還能夠縮小空調傳熱系統(tǒng)的體積，從根本上優(yōu)化空調系統(tǒng)的結構設計。 </p><p>　　4.采用簡化結構設計 </p><p>　　通過減少原材料的使用可以簡化空調結構，例如：將空調面板和面板體設計成一體式的，減少了面板體蓋板以及面板兩個零件；將接水盤與底殼合并，不僅可

17、以減少模具成本，還可以降低人工成本；將連桿與導風葉片設計成一體，在減少管理成本的同時，降低了安裝難度。 </p><p><b>　　四、結論 </b></p><p>　　隨著科學技術水平的不斷進步，在空調結構的優(yōu)化設計中會有更多的技術、工藝得到應用，并且通過不斷的優(yōu)化設計，不僅可以緩解當前已經刻不容緩的能源緊缺現狀，還能夠從一定程度上控制環(huán)境污染現象的繼續(xù)惡化。通

18、過本文的探討，筆者希望大家能夠對空調結構的優(yōu)化設計必要性以及設計策略有了更深層的理解，在保證人們生活舒適度的同時，為子孫后代留下更多的資源，并促進我國經濟的可持續(xù)發(fā)展。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1] 王柏仲.芻議我國空調節(jié)能優(yōu)化的設計方法[J]. 河北企業(yè)，2013，9. </p><p>　　[