制冷空调风道的研究及优化探讨

马小红

摘要：近些年，随着人们对舒适生活的追求，制冷空调已经广泛的进入我们的生活中。空调的大量需求也同时促进了制冷空调研究领域的不断发展，本文将对空调制冷系统工作原理进行概述，并就空调风道的优化策略展开分析，以供参考。

关键词：制冷；空调风道；设计优化；空气

在科学技术飞速发展的今天，空调技术也有了显著的进步，但由于高温下空调电机及压机都容易出现跳机现象，影响到整个空调组的使用，因此，开展空调风道优化的研究是必须的。这就需要我们对空调制冷系统的工作原理和空调风道的优化展开分析和探究。

1 空调制冷系统工作原理概述

一般而言，空调设备涵盖了下述组件，分别包括了空气压缩机、热交换器、液压阀以及空调设备的节流部件。在这些组件中，冷凝器的作用极其重要，通过其工作能够帮助空调设备实现有效的制冷。当空调设备工作时，其内部的制冷设备能够形成制冷剂蒸汽，此种蒸汽具有低温与低压的属性。在制冷剂蒸汽形成之后，空气压缩机对其进行处理，从而形成过热蒸气，此种蒸汽具有高温与高压的属性。其后，过热蒸汽被传送入空调的冷凝器之中。同时，通过悬挂于室外的风扇的运转，使空调的冷凝器吸进来自室外的空气，从而将过热蒸汽的热量带走，进而使高温、高压的过热制冷剂蒸汽变为高压液体。之后，高压液体通过节流部件，在节流部件的节流、降压作用下，高压液体流入蒸发器蒸发为气体，同时带走周围的热量。此时，通过室内侧风扇的作用将室内空气带入蒸发器与蒸发器内的制冷剂发生热交换作用。当空调设备的蒸发器实现对空气的热交换处理之后，并能够通过悬挂于室外的空调风扇将气体排向室外，如此便实现了空气的对流，进而实现了室内温度的下降。

现阶段，空调设备在社会公众的生活中得到了普及与应用，使公众能够根据室内温度情况，利用空调设备实现室内取暖或者室内降温，从而极大地提升了公众的工作、生活与学习的舒适度。近年来，随着社会公众环保理念的上升，环保空调设备随之被研发问世，从环保空调设备的工作原理来看，其主要依托循环水泵的功用，通过水泵的工作实现对水分的蒸发与热交换，进而实现室内降温。同传统的空调设备相比较来看，此种空调设备的能耗相对较小，因而实现了节能环保的效用，具有广泛的市场前景。

目前我国的空调风道设计水平已经取得了很大的进步，堪比世界发达国家的水平，之所以还会存在诸多的问题，一个重要的因素是我国目前的制造业水平还较低，生产的很多产品难以达到最初设计的要求，因而导致了空调风道的很多问题，所以，要想提高空调风道的性能，可以在制造上加大投入，使出风口增大出流角，大于60°，接近90°。

空调经过长时间的工作运行，过滤器、热交换器助片、风道、送风末端等处都堆积满了灰尘、脏污、以及污染物，肋片以及其周围部分零件上滞留的凝结水会由于热交换盘管的高温条件而慢慢蒸发，为微生物细菌创造了良好的生存繁殖环境，空调再次启动运行时送风末端就会将堆积满的灰尘、脏污、污染物以及微生物细菌的气体释放出来，成为污染之源。

由于空调风道的出风口和回风口与室内形成了密封的空间。空调风道内一般肉眼不可见的灰尘与细菌会被空调风吹到室内每个角落，甚至与室内其它细菌交叉感染。

对于空调内部要清理、清洁的地方要及时清洁，以防长年累月的积尘对空调风道的精密机器产生堵塞、侵蚀、损坏机器，导致机器频繁的出现机器故障；及时清理空调内部垃圾，以确保空调的正常运行。

2 空调风道的优化策略分析

2.1 空调风道制造工艺优化策略

从现今中国空调生产企业的风道设计情况来看，在整体制作工艺上处于全球领先地位，同欧美国家一些传统空调生产企业相比，在制作工艺方面也不遥多让。然而仍需看到的是，因国内工业制造行业的整体发展程度与欧美发达国家工业制造业相比，尚处于落后状况，因而在部分产品的生产以及零部件加工方面仍然有较大的地提升空间。同时，此种情况造成国内空调生产企业在风道性能设计方面还存在较多的不足之处，有鑒于此，作为空调生产企业而言，应当注重实现制作工艺的精细化，并且对风道的出留角进行重新研发设计，以便提升风道性能。

2.2 空调风道选材优化策略

从现阶段国内空调生产企业制作风道所使用的原材料材质来看，多数企业均使用岩棉材料用于风道的制作。岩棉材料的缺点在于空调设备投入使用几年之后，风道的内壁易于出现损耗现象，进而导致空调出现工作故障。有鉴于此，空调生产企业应当组织技术人员进行新型风道制作材料的研发，以便使风道的性能得到提升，寿命得到延长。

2.3 空调风道设计优化策略

2.3.1 内撑杆优化设计策略

从当前市面上一些主流空调产品的风道设计情况来看，其中的内撑杆易于导致涡流区的形成，进而影响换气。同时，如风道中进行了高速气流，则内撑杆在遭受气流剧烈冲击的情况下，将导致发生震动现象。针对这些情况，空调生产企业应当在日后的设计研发中，考虑如何实现用其他技术或设备实现对内撑杆的取代。

2.3.2 降低风机能耗

通风机在风道系统中工作时必须同时满足通风机性能曲线与风道特性曲线。当计算风道阻力时，阻力系数选用偏大，或者确定风道阻力时，安全系数偏大，以致使设计工作点A的压力大于实际工作点B的压力。

2.3.3 降低进风阻力

从风道进风阻力情况来看，其中进风格栅所承受的阻力为风道所承受的进风阻力的五分之一。有鉴于此，空调生产企业应当组织专业人员研究如何实现对进风格栅的倾斜度进行重新设计定位，以便实现对风道进风阻力的降低，从而使空调设备的整机风量得到有效提升。从技术角度看，热交换器的结构设计优劣，直接关系到风量和阻力情况，因此，研发人员应当合理设计热交换器结构。

目前对换热器影响，主要是对流体的流动方面，尤其是对贯流风机进气气流影响的研究较少。目前市场上主流的单贯流落地式空调器，换热器结构形式大部分均设置为U型或V型，目的是使经过换热器的气流更加均匀。

3 结语

风道系统的设计是一项非常繁琐的工作，风道的设计如果不合理会直接影响到整个通风系统甚至整台空调的使用。随着电子计算机的不断发展，其作用也得到广泛的应用，要充分的把电子计算机的仿真技术运用到空调风道制作当中，大大提高空调的效用。

减少风道工作的能耗量也就是调整风道中各风机均处于最佳工作状态，因此要降低功耗就是配套风机最优工作点的研究探索过程。希望本文的论述能为相关的工作人员提供更多的参考和借鉴。

参考文献：

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[2] 尤立伟，郑学林，赵义逢.地铁列车空调系统送风风道气流组织模拟及优化[J].制冷，2016（03）.

[3] 陶其铭，许志宝，夏广飞.汽车空调除霜风道分析及结构优化[J].合肥工业大学学报（自然科学版），2010（04）.

（作者单位：甘肃中兴盛鼎工程建筑有限公司）