浅谈新形势下如何做好空调设计与性能优化

刘军超

（身份证号码130125198601074530 广东省 深圳市 518000）

摘 要：在全球经济一体化的推动下，节能减排已成为我国近代经济可持续发展的一大课题，随着空调使用越来越广泛，空调耗能问题也逐渐引起了社会上下相关人士的关注和重视。现代空调系统减耗优化，必须结合最新科技从空调的设计生产中开始渗透，发扬匠人精神把每一个细节做精做好，才能够真正有效的解决这一问题。本文结合笔者多年的工作经验，将针对这一课题进行详细阐述。

关键词：空调设计；节能减排；性能提升；问题分析

近年来，随着人们的生活水平的不断提高，人们更多的关注物质生活，生活质量也普遍有了一定的提升。空调可以满足人们对于温度的不同需求，随心所欲地改变着生活、工作环境的温度，带给人们不错的舒适感受。如今空调已成为现代居家与工作环境重要物品之一，受到了人们的追捧与喜爱。由于空调使用具有季节性，使用时间比较集中，这就会加重了峰谷电量差距的矛盾，使得电力系统负荷率下降，造成电力设施的资源浪费。所以必须对空调系统设计进行优化，通过优化设计，提高空调器的能效比，降低制造成本，达到高效节能的目的。这样，能够使人们在享受冬暖夏凉的室内环境时，又减少了对自然造成损害，对社会经济的可持续发展也有着重大意义。可见，空调的设计和安装和人们的生活息息相关，因此在设计和安装的过程中我们要在设计的过程中我们要根据建筑的特点进行设计，提高空调的使用效果，在安装的过程中针对常见的问题要制定相关的措施。

一、 空调设计过程中存在的一些不足

1.1环保材料使用比较少

近年来我国城市经济在快速发展的同时，也给环境带来了很多的污染问题，例如：空气污染以及水污染，这些都会直接影响到人们的生活环境与健康问题，特别是最近我国一线城市雾霭的出现，值得深思。然而，现在某些空调设备依然在使用氟利昂作为制冷剂，氟利昂会对臭氧层造成破坏，加剧全球变暖。现在工业环保材料的使用已经到了社会的重视，相关机构也会出台相应的产品质检制度和法律法规，作为空调制造商也要重新审视这一问题，绿色产品才是匠心良品，更具市场竞争力和人们的喜爱。

1.2 空调压缩机性能不合格

压缩机是空调的心脏，压缩机的性能对整机起着决定性作用。首先家用空调器一般采用旋转式压缩机，压缩机的额定制冷量应比整机的额定制冷量高 200-300W 为宜。因为压缩机的额定制冷量选的太大，相应的功耗也会增大，整机能效比将降低；如果压缩机的额定制冷量选得太小，由于制冷系统存在一定的冷量损失，将导致整机冷量减小，达不到设计要求。其次，压缩机的能效比也是至关重要的参数。能效比高的压缩机与能效比低的压缩机相比，在制冷量相等的情况下，前者的功耗比后者要小，有利于整机能效比的提高，但能效比高的压缩机价格一般也高，选型时要兼顾性能与成本考虑。

1.3空调制冷效果不理想

与其他发达国家的科技水平相比，我国科技水平还有一定的差距，这样就会导致我国使用电气产品时造成能源方面的浪费，目前市面上很多空调的制冷效果也不太理想。为此，我国在该方面的研发投入应大力加强。相关人员把室内机的风道和贯流风扇的直径加大，适当修正风道曲线并调整优化蒸发器结构，在这种改变了空调输入输出的方式后，可以明显的体现出空调系统的风量确实增大了，其能力也被明显的加强了，也明显节约了能源的消耗。实验结果表明：空调机在结构上的优化对节省电力，促进空调的发展有重要的现实意义。

二、空调设计与性能优化的几个要点分析

2.1室内机贯流风道系统结构优化

室内机风道系统结构的组成：底座风道、贯流风扇、贯流电机、轴承等。就是把室内机的风道加大 5mm，轴流风扇直径加大 2mm，这样循环风量变大使空调系统的能力与能效提高。在图 1、图 2 中可以看出，不用增加成本，只要改模，加大 5mm；使空间加大，这样里面的风扇结构尺寸就可以加大。同时，也要对室内机贯刘风叶

结构进行优化。相对可以把轴流风扇直径加大 2mm， 见下对比图：图 3 和图 4。

2.2 空调压缩机性能优化

空调内部最为重要的组件便是压缩机，其相当于计算机的“CPU”，压缩机的工作性能将会直接决定空调整体的工作性能。当前，空调中较为常用的压缩机普遍都是旋转式的压缩机，这一种压缩机的额定制冷量和整体的额定制冷量并不相同对此，在设计空调结构的过程中，应当尤为注意这一问题，综合性分析压缩机的性能以及空调的性能，绝对不能单一的追求某一层面的产品性能，应当以节能为主，制冷效率和制冷范围为辅。

2.3空调换热器结构优化

换热器在空调当中的应用非常重要，其主要是将空调工作过程中产生的热量进行排放，有可能是排放到室内也有可能排放到室外。为了优化空调换热器结构，首先需要了解换热器的工作原理，并借助空调的整体结构进行优化设计。经过笔者多年经验，降低能源消耗，提升工作效率的有效方式主要有两种，一种为替换更高性能的压缩机，另一种为加大换热器。这两种方式都是提升空调设备能效比收效最为直接有效的方式，但是，如果在结构设计过程中只是单纯的更换压缩机或换热器，其虽然能够提升空调的排热性能，但是也不发避免的提高了空调的生产成本，对此，在进行空调系统选配工作过程中，需要兼顧空调系统的能效比以及生产成本，应当按照合理的理论分析并进行多次能效比实验，明确最高性能、低成本的压缩机及换热器配置，从而设计出最佳空调结构，提升空调的综合性能。

2.3空调送风方式优化

（1）地板式送风

地板式送风是当前建筑设计中较为常见的，经过相应设备的处理之后，将空气调节到一定的温度，然后通过地板下面的静压箱，将冷空气通过散流器送入室内，并和室内的空气进行结合，从而调节室内的温度这种送风方式能够快速的改善室内的环境温度，但也有致命的缺陷，例如送风量与房屋的地板设计有直接关系，大多数采用地板送风的房屋中，其最终呈现的送风量都比较少，对此，在设计空调地板送风结构的过程中，应当强化空调的送风口，适当提高送风口的送风面积，保障送风量的充足。

（2） 工位送风

为了给员工提供更加舒适的办公环境，许多大型企业都会在员工的工作岗位上方设计一个空调的送风口，这种送风方式的优化在于能够让室内的每一个有人的位置都享受到空调的服务，调节温度的效果十分快捷、显著。但是，这种送风方式明显的缺陷就是送风量过大，能源容易浪费对此，在设计工位送风的过程中，可以采取设计送风口开关的方式来关闭一些不必要的送风口，从而降低空调系统整体的能耗。

（3）置换通风

置换通风是一种全新换风方式，通过气流从在侧墙下面的散流器排放到室内，借助浮力作用，从下而上的经过生活区，进而对室内环境进行优化，产生自上而下的温度差异，下面的空气相对新鲜，空气中的杂物含量较低，上面的空气杂物含量较高并且新鲜程度较弱。目前这一种送风方式，大多数都是应用在高层建筑中，其在上方设计通风口能够有效地形成一个室内循环针对这一送风方式的缺陷，在结构设计时，必须要使用净风设备，保障空调送出的风是高质量的。

三.结束语

总而言之，提升空调能效水平是一个系统工程，空调的能效水平与压缩机、换热器、电机、风系统、制冷剂、控制系统、系统匹配等众多因素有非常密切的作用关系，需要结合创新科技在设计细节上进行优化来实现能效水平提升，生产出更多绿色环保的匠心良品。

参考文献：

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[2]空调全铝新型换热器结构优化与性能研究[J]. 王瑞 北京理工大学学报. 2016（07）

[3]朱会安.暖通空调设备安装施工常见问题及对策[J].建材与装饰，2015（20）

[4]贾宇飞.国内外空调系统的发展探析.舰船电子工程.2016，（11）