一款贵阳地区4匹圆形柜机开发

马玉奇，徐中华，郝铁钢，王晓娟

( 青岛海尔空调器有限总公司，青岛 266101 )



一款贵阳地区4匹圆形柜机开发

马玉奇，徐中华，郝铁钢，王晓娟

( 青岛海尔空调器有限总公司，青岛 266101 )

本文分析了贵阳的气候、建筑特点，调研了贵阳的经济、文化、消费心理和柜机空调市场，开发了一款4匹的艺术化圆形柜机，介绍了开发思路和改进方法，并对上市后的市场效果进行了跟踪回访，指出贵阳柜机开发需侧重于制热需求且送风距离需足够远，并提出下一步研究的方向。

贵阳；圆形柜机；开发

1　引言

1.1贵阳气候特点

贵阳市位于我国云贵高原东部，属于我国东部向西部高原过渡地带，北纬26°58′，东经106°72′，海拔1074m，具有明显的高原性季风气候特点，属于中国气候分区中的温和地区，年平均气温15.5℃，夏季气候较全部其他大部分地区凉爽，夏季的室外空调计算温度仅为30℃，最热月(7月)平均气温一般是22～25℃，为典型夏凉地区。降水较多，雨季明显，阴天多，日照少。素有“爽爽的贵阳，避暑的天堂”的美誉。在贵阳地区居民对夏季居住热环境是基本满意的，居民在夏季通过加强住宅的自然通风设计来改善室内住宅热环境和提高舒适水平。冬季空气调节室外计算干球温度为-2.5℃，最冷月(1月)平均温度为5.7℃，11月中旬至次年3月中旬，室外温度低于8℃的时间接近100天。冬季空气调节室外计算相对湿度为83%，冬季日照少，冬季3个月太阳总辐射量小于夏季7月1个月的太阳总辐射，仅为499.1MJ/m2且多阴雨天，阴冷湿寒，湿冷使人更觉寒冷，因为既潮湿又寒冷的空气接触人体皮肤，使皮肤还要加热潮湿的水蒸气，增加了人体的散热量，因而使人冷上加冷。

1.2贵阳建筑特点

贵阳地处西南地区，外来流入人口较少，本地房价不高，加之伴随当地经济社会发展，人们对居住的需求有进一步的提高，当地房地产商为迎合当地居民的崇尚消费的心理特点，楼盘设计户型面积普遍较大，笔者在当地调研时就发现该地一处可容纳20万人口的新楼盘，2梯4户面积均超过100m2，最大的为150余m2。因此客厅面积较大。

图1　贵阳某楼盘户型平面图

以图1中贵阳某楼盘户型为例，此户为137 m2，贵阳当地的房屋风格为大客厅，小卧室，且客厅与进户门廊之间为玻璃门连接，与其他房间的连接方式为狭长的走廊。造成客厅面积很大。客厅和阳台相连，空调安装在阳台上。若客厅使用柜式空调，则该柜式空调应覆盖面积为48.3m2(含厨房)，若不含厨房，应覆盖面积为41.3m2。落地窗很大，多为单层窗户。贵阳地区不属于集中采暖区，建筑维护结构一般没有考虑保温隔热措施，加上冬季太阳辐射少，造成散热量大，甚至出现冬季室内温度与室外温度相差不大的局面[1-6]。

综上贵阳当地气候和建筑特点，以及笔者2014年冬季对当地经济、文化、消费心理、生活方式、柜式空调市场等的实地调研得知：(1)在贵阳当地柜式空调主要是以满足制热季节需要，且制热效果必须要好，故在当地出现某些品牌推出所谓单热空调，即只有6000W电辅热+风扇组成的柜机内机，其按照1∶1的比例将高品质的电能转化成热能，与空调从室外环境吸收热量的节能做法相差甚远,且极不安全。(2)普通的3P柜式机型在贵州省制热面积最大能适用30余m2，3P柜式机型不能满足很大一部分户型需求。而伴随着人们经济和文化水平的提高，人们对艺术化圆形柜机有着更高的需求，迫切需要开发一款艺术化外观的圆形4匹柜机以满足当地的差异化市场需求。

2　产品开发思路

海尔空调行业首创柜式空调“由方倒圆”，推出了帝樽系列圆形空调，较之传统方形柜机，可以更好的节省客厅面积，且采用内贯流风扇，换热效率更高，噪音更低，外观时尚大方，与现代家居风格结合更好，尤其是根据调研结果本次采用的内机结构左右饰板为一体成型，香槟金的颜色，广受当地市场消费者欢迎，导风板可上下分别控制，防止直吹小孩，更加人性化设计。内机为做到结构件通用化，借用目前3匹变频机所用内机壳体。外机借用5匹双风扇外机，风量大且均匀。内外机外观如图2、图3。

图2　拟开发机型内机外观

(1)压缩机及冷媒选择：考虑到开发机型的最终售价的可接受性以及目前当地市场的4匹柜机主流配置，采用R22冷媒，压缩机是制冷、空调装置的“心脏”，其工作效率的大小直接关系着整个制冷循环系统的效率。涡旋压缩机作为第三代的压缩机产品，具有效率高、振动小、噪音低、体积小、结构简单紧凑以及重量轻、可靠性高、对制冷液滴(液击)的容许度大的特点。它的体积比往复式压缩机减少了30%左右，主要零部件也仅有往复式的十分之一，噪声下降了5～8dB(A)，并且没有吸、排气阀等易损件，寿命更长，被誉为“免维修压缩机”，稳定性好，安全性高。涡旋回转运动能形成几对压缩腔，吸排气过程几乎连续进行，受力变化小，运转平稳，整机振动小，噪声低。多个压缩腔同时工作、相邻压缩腔之间气体压差小、气体泄漏少、容积效率高，吸气压力损失小，在0.7～7.5kW左右绝热效率最高。最适合用于热泵空调。在很宽的工作压力比范围内，效率都是最高的。而在低温情况下，压缩机的压缩比会随着室外环境温度的降低而增大，故涡旋压缩机在低温制热情况下制热效果最佳[7-10]。考虑到上述贵阳的气候和建筑特点，本机型采用谷轮涡旋压缩机ZR47K3-PFJ-522。

(2)室内蒸发器：采用25+25的2排50根Φ7发卡管蒸发器，散热片片宽18.2mm，蒸发器采用10+8+8+8+8+8的六进六出的分流方式，相比于4匹机型6路分流路数偏少，可以在制热时室内蒸发器转化为冷凝器时提高冷凝温度和冷凝压力，从而提高制热量。蒸发器分流如图4所示。

(3)室内电机：针对贵阳当地客厅面积大，需要送风距离远的特点，同时加大风量也可以提高换热效率和增大换热量，将内电机转速提高至1400r/min。而电加热类型的选择出于安全角度采用2500W的PTC，风量加大也可以提高电加热的换热效果。

图4　蒸发器分流图

(4)室外冷凝器：采用24+24的2排48根Φ9.52直角冷凝器。加大换热面积，冷凝器高度1200mm，涨后管板间宽度970mm，采用4+5+5+5+5+5+5+4+4+4外加2根发卡管过冷管的十进十出的分流方式。

3　样机制作测试及调整优化：

按照上述思路系统配置制作样机并进行调试匹配，测试数据如表1：

表1　样机测试数据

测试数据表明，满足设计要求。其中制热量做到行业最高，低温制热量达到8870W，可极好的满足贵阳当地的需求。

改善点1：为提高机器运行的可靠性和检测的准确性，相比普通的柜机增加外电脑板、相关检测传感器和如下保护：室外环境温度传感器、室外盘管温度传感器、压缩机排气传感器损坏保护，管路压力(高压、低压)保护、过电流保护等保护措施，并具备通讯故障检测功能。可检测室外环境温度、室外盘管温度、压缩机排气温度。负责压缩机、具有两档风速的室外电机、换向阀的控制，并进行压缩机电流、管路压力信号、室外盘管温度、压缩机排气温度及室外环境温度的检测。

改善点2：在进行冻结B试验时出现吹水现象，将防冻结保护温度点由2℃提高到4℃。问题解决。

改善点3：在最大制热242V低风时出现停机现象，将低风时内机转速提高至1020r/min，问题解决。

改善点4：为降低外机运输破损率，木底盘采用出口欧洲的蒸煮防蛀木底盘，支撑木条加宽加厚，另外规范运输环节相关操作。

4　市场反响及回访

经过前期大量的市场调研论证、方案调整优化、以及实验模拟等相关工作，该款4匹圆形帝樽柜机于2015年7月推向贵阳市场，尽管价格不菲，但上市后即取得良好的市场反响。销量一路上涨。笔者于2015年冬季重返贵阳进行市场效果的回访调研。据直销员反馈，该机型在未上市的6月份即已开始有用户付定金购买，由此可见其抓住了人们对艺术化柜机外观的心理需求，适应了贵阳当地差异化的气候和建筑特点。其中苏宁喷水池店平均一天可售出3台以上。后又联系购买该款空调的用户上门进行回访，该调研用户家客厅面积加餐厅和走廊有近50m2，据用户反馈，开机半小时后即使通往各房间的走廊也很暖和。对此制热效果非常满意。

5　结论与展望

通过以上机型的开发，可见在事先调研当地差异化的市场特点和消费者心理需求，开发出的产品一经推出即可取得良好的市场反响。贵阳当地夏凉冬冷的独特气候在开发对应的空调产品时需侧重于制热方面的考虑，注重制热效果的提升。另外其客厅面积较大且一般与阳台相连，必须保证送风距离足够长，否则易出现房间温度死角，造成用户制热体验差的后果。继续挖掘当地差异化的市场需求和开发高能效变频柜机空调是下一步研究的重点和方向。

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Development of Circular 4 HP Cabinet Air Conditioner in Guiyang Area

MA Yuqi，XU Zhonghua，HAO Tiegang，WANG Xiaojuan

( Qingdao Haier Air Conditioner Gen.Corp.，Qingdao 266101 )

The architectural and climatic characteristics,economic,cluture,consumer psychology,cabinet air conditioner market in Guiyang is analyzed through the field of collect,research.An artistic circular 4 HP air conditioner is developed based on the result of research,The thought of development and measures of improving is introduced.A return visit is conducted.considers that the demand of heating plays an important role and the distance of air-out should be farther in Guiyang.The future study directions are explored.

Guiyang；Circular cabinet air conditioner；Development

2016-4-28

马玉奇(1981.6-)，男，硕士研究生，工程师，主要从事柜式空调开发工作.Email：myq296@163.com

ISSN1005-9180(2016)03-074-05

TU831.7文献标示码：Bdoi:10.3696/J.ISSN.1005-9180.2016.03.014