摘 要:当前中央空调已广泛应用在建筑中,且随着我国科学技术的不断发展,中央空调正实现创新升级,在各行各业中的应用越发广泛。为了提高中央空调实际应用中的质量和效果,需要进一步优化中央空调的性能,且需要对当前存在的问题进一步完善。本文分析中央空调结构设计对提高产品性能的影响,并提出了具体的策略,仅供参考。
关键词:中央空调;结构设计;产品性能;影响;策略
前 言:
随着时代的发展,我国人民已经注意到了环境保护的重要性,而中央空调结构设计为满足时代发展需求,在提高空调应用舒适感的同时,需要在设计中融入节能环保理念。本人从2019年7月份起直到目前,在广东美的暖通设备有限公司从事中央空调的结构设计工作,一直担任结构工程师岗位。主要负责大多联外机的零部件设计、管路设计、样品制作与测试工作。
一、空调结构设计内容
(一)空调行业现状
空调是当前时代较为常用的家用电器,随着群众生活质量的不断提高,空调也变得愈发重要。但就目前情况来看,空调在发展的同时也带来了更高的能源消耗,针对这一问题,需要在空调结构设计中加以改进,从而达到节能降耗的目的,使空调的整体性能进一步提高。我司主要经营范围为商用中央空调产品,主要销售产品为大多联顶出风外机、(高/中静压)风管机内机、四面出风内机产品。在国内的中央空调行业的影响力是N0.1,主流业务将会以提升产品力的现有产品和健康杀菌产品为主。同时,节约成本也是一个不可忽视的重要方面,空调在日常运行中的成本支出较高,如空调结构设计存在不合理问题,则会增加维修费用,对于很多商家或居民来说,这样的问题会加重空调使用负担,严重降低了人们的幸福指数,且在一定程度上制约了行业的发展[1]。
(二)空调机构设计
通过调查研究显示,若想要切实提升空调性能,必须从空调的结构上着手,关注空调结构设计的合理性,并在此基础上优化空调外观,使空调的结构设计更加符合当前时代的发展需求。空调结构设计中的外观设计,不仅可以提高市场占有率,且会影响到空调的应用范围,而空调的性能优化则需要满足当前时代群众的需求,如中央空调优化整体性能,使其在节能降耗的同时提升功能性,以此扩大中央空调的应用范围,这样的结构设计满足我国现代化发展需求。空调在设计过程中,还需要注重空调的功率问题,并在此基础上考虑送中央空调的送风方式,从而在节能降耗的基础上,提高空调性能,优化空调的整体结构设计[2]。
二、中央空调结构设计对提高产品性能的影响
(一)空调换热器对产品性能的影响
换热器是空调结构中的重要组成部分,空调运行需要通过换热器控制环境温度,对换热器进行优化可以有效减少空调在使用过程中所产生的能源消耗。换热器优化应从整体的角度出发,不单只是单纯增大换热器,这样的优化不仅不会降低能源消耗,且会增加空调的造价成本,导致中央空调价格优势和竟争力大幅下降,如为提高性能而增大换热器还会加大制冷剂用量,此时压缩机容易出现故障,导致制冷能力下降。因此,在对空调结构进行设计优化构成中,应从整体设计的角度出发,配置符合性能的最优热器配置,以此进一步优化空调性能[3]。
(二)压缩机对产品性能的影响
压缩机是中央空调的核心部分,其对产品性能有着巨大的影响作用,其在空调当中起到压缩制冷的作用。当前中央空调的压缩机多为旋转式压缩机,但此类压缩机在制冷压缩中存在一定的限制,如设置超过了限制制冷量,那么将直接影响空调的能效比,且会使空调制冷上出现一些损失。因此对于空调压缩机优化设计来说,应对制冷额定进行调整,以此降低能源消耗,进一优化中央空调的性能。
(三)送风方式对产品性能的影响
在空调产品性能的影响因素中,送风方式关系着结构设计变量,不同送风方式对空调性能产生的影响包括以下几点。
(1)置换通风方式产生的影响:置换通风是将气流从散热器当中释放,空气一般会上浮,因而散热器应该尽量安装在室内下部,通过散热器将污浊气体排出。
(2)工位送风方式产生的影响:工位送风是一种比较特殊的送风方式,其会通过软管等管道将送风口与地板下的送风装置相连,在实际应用过程中需要调节送风口所送出气流的各项参数,此类送风多用于写字楼。
(3)地板送风方式产生的影响:地板送风与置换送风原理基本相同,地板送风则是从地板下的位置释放到室内,在此过程中会将室内空气中多余的热量和水汽都带走,以此达到对空气进行置换的效果。该风方式的影响范围较广,因此多用于商场中[3]。
三、优化中央空调结构设计提高产品性能的策略
目前主要负责的是全新标准化平台产品——V8的部分零部件设计,以及旧物料的化繁为简的标准化工作,以期达到标准化、降成本的目标,目前难点为零部件种类繁多、相似物料较多,正在积极推动零订单物料废除、相似物料整合以及零部件统一标准化分类和梳理。
(一)优化压缩机设计
空调结构设计对产品性能影响巨大,因此需要对空调结构进行优化设计。在对压缩机进行优化设计的过程中,需要在条件允许的情况下,选择高性价比压缩机,以达到提高其能效比、降低空调整机能耗的效果。以旋转式压缩机为例,我公司通过利用配管,使得旋转式压缩机可以达到提升空调冷却效果的目的,而为了防止气缸中吸入过多的制冷液,我公司还将气液分离器设置在吸气回路空压机的前端位置处,在气液分离器的作用下,制冷液将迅速蒸发,以此有效避免出现液击的情况。
(二)优化换热器设计
为了有效控制空调换热器的能耗,我公司计人员适当增加换热器的尺寸,并使用先进的螺旋折流板换热器,优化改进换热器传热管时,设计人员选用螺旋波纹管适当改变空调气体流动状态,实现优化空调的传热效果。为了能够有效控制空调结构设计优化的成本,在优化换热器的结构设计时保留部分空调原换热器壳体,并在此基础上重新调整管径、管间距或是片间距以及换热器位置等,从而大幅减少换热器结构优化设计成本费用。
(三)优化送风方式
在优化风量设计时,设计人员严格按照标准设计规范确定弧线的精准性,为有效减小噪声,在设计时将蜗舌间隙控制在 3.5 ~ 5mm 的范围内,最大程度降低气动噪声。在置换通风方式优化的过程中,选择在空调底部位置处安装空调散热器,充分掌握使用者的实际送风需求,合理设置人工调节通风口,使通风口能够灵活调节通风口的气流流向、流速以及温度等。
(四)室内机结构设计的优化技术
为提高室内机空调系统的运行能力,我公司进行改模处理,加大内部风扇的风量,并对室内机结构设计进行优化,全面改善涡流噪声的出风量。同时,将输入输出管的模式进行调整,使得冷媒自身的力量能够稳步增加,改造后的空调系统可以有效提升风量,全面节约能源的消耗。
结束语:
为了能够有效提高中央空调的性能,设计人员必须合理进行结构优化设计。我公司现已对中央空调结构进行了优化,且经过前半年的不懈奋斗,已快恢复去年同期销售额水平,未来仍有较大发展空间,希望吸取前几年服务态度差的教训,再继续往更高的要求和目标出发!
参考文献:
[1]华尔天,张人杰,方吉庆.空调PTC加热器热分析与工艺参数优化[J].浙江工业大学学报,2019,47(04):361-367+374.
[2]倪申,白国军,何志辉.空调压缩机启动时管路应力分析和优化[J].计量与测试技术,2019,46(04):48-50.
[3]汤志平.探讨空调产品卡扣结构强度优化分析[J].家电科技,2018(S1):201-204.
[4]程念湘.空调钣金件结构优化设计及冲压成形仿真[J].内燃机与配件,2017(11):48-49.