优化空调结构设计探讨

优化空调结构设计探讨

邹海清

毅昌科技股份有限公司广东省广州市

摘要：随着我国经济技术的不断发展，人们的生活水平也在不断提高，空调等家用电器也得到了非常广泛的应用。现代空调具备制冷、制热、换风等多方面的功能，能够在很大程度上改善室内的空气环境，提升人们的居住环境。但是空调在实际使用的过程中会消耗大量的能源，对于人们的生活环境会产生相对比较严重的影响，所以必须要对空调的结构进行较为全面的优化设计，这样才能有效降低空调自身的能源消耗问题，同时也可以有效降低空调运行对环境所造成的不良影响，并最终满足我国可持续发展战略的基本要求。为此，文章对于空调的结构设计的优化工作进行了详细的研究与分析，同时制定了相关的解决措施，以供相关的从业者进行参考。

关键词：空调结构；设计优化；能源消耗

引言：在当前的世界性的发展格局中，环境问题以及能源问题都是世界各国十分重视的问题类型，为了能够对现存的能源危机以及环境危机找到切实有效的应对策略，世界各国已经接连地提出和实践了难以计数的各类改良策略以及手段。空调机始终是我国开展能源消耗以及环境保护监测工作过程中的一个重点性监测对象。由于空调机现实具有的能耗水平较高而且对客观环境保护事业具有比较严重的威胁，比如空调机中使用的氟利昂会导致臭氧空洞扩大，进而加剧全球范围内的温室效应。有鉴于此，在现有条件下开展空调机内部结构的优化设计工作具有极其充分的客观意义，本文将会围绕相关的内容展开后续的论述过程。

1、优化空调结构设计的必要性

1.1缓解能源危机

随着世界各国能源紧张的情况不断升级，能源问题越来越得到人们的广泛关注。我国能源以煤炭为主，其他能源来源主要是石油和天然气，都是不可再生资源，对于可再生资源的利用较少。空调的耗电量非常大，已经远远超过了我们常用的洗衣机、电视机、电冰箱等家用电器，但是空调作为夏季乘凉、冬季取暖的功能性电器又是很多家庭必不可少的电器设备。有资料显示，空调等暖通设施对于能源的消耗率占了总能源的消耗率接近百分之十，如此巨大的能耗不仅过度消耗了我国的不可再生能源，也限制了空调行业的进一步发展。空调的使用具有季节性的特点，夏、冬两季使用量特别大，对于电网的负荷也有较高的要求，在使用率高的季节，会严重加重电网峰谷之间的电量差距的矛盾，使得电网负荷率下降，造成我国电力设施的浪费。另外，空调的在使用中还有很多废弃的热量直接排放到空气中，并没有合理的方法使其能够回收再利用，这也是一种能源的浪费现象。因此改进空调的设计方案，优化空调设备的结构设计，使其向着更加节能高效的方向发展，已经成为了空调行业未来发展的必然要求和必然趋势。

1.2解决环境问题

在对地球不可再生资源大量消耗、人类出现能源危机的同时，随之而来还有更加严峻的环境污染问题。在消耗能源的同时不可避免地会带来一些污染问题，我国能源主要是煤、石油、天然气，在产能的同时，容易造成空气、水污染等情况发生，对人民的生活环境造成影响。另外，由于某些空调设备仍在使用氟利昂作为制冷剂，而众所周知，氟利昂对于臭氧层的破坏是非常严重也不可逆的，因此，继续使用目前的设备，以目前的使用频率很可能会加剧目前的全球变暖的趋势。空调作为人们舒适生活的保障，不应该再以损害子孙后代的利益为代价来继续使用了，因此现在已经到了必须寻找合适的方法来控制现在这种局面的时候了。

1.3节约使用成本

节约使用成本是诱使空调必须优化结构设计的又一个重要的不可忽视的原因。由于空调使用的是不可再生资源来带动的，且耗电量相当大，而我国目前的能源危机也导致了电价正在逐步攀升。由于一些空调的结构设计不合理，空调在出现问题时的维修费用也相当昂贵，加上空调本身的价格，对于很多家庭来说，都是沉重的负担，昂贵的电费、维修费等使用费用使他们不敢过度的使用空调设备，生活质量也严重下降。不能使人民生活在一个舒适的环境中，这是与我国的小康社会的发展目标相违背的，不但降低了人们生活的幸福指数，也降低了人们工作、生活的热情，不利于国家的长远发展，更加不利于我国目前倡导的和谐社会的构建。

2、优化空调结构设计的措施

2.1室内机结构设计的优化技术

室内机的结构优化一般是在风道以及蒸发器中进行的，室内机的风道系统是由风道系统以及相关的轴承部分进行组合而成。提高室内机空调系统的运行能力的主要方法是将室内机以及风道的直径进行全面加大，这样就可以在不增加成本的情况下进行改模处理，有效增加空调的内部空间，加大内部风扇的风量，从而起到全面提升空调机自身能效的目的。此外，对室内机结构设计进行优化，还需要适当修正贯流的风道曲线，全面改善涡流噪声的出风量。蒸发器的结构可以不改变，只是改变输出输人的方式进行优化设计。可以将输人输出管的模式进行调整，以此来对相关的措施进行合理优化，使得冷媒自身的力量能够稳步增加。根据我国相关的标准要求，以及所做的测试实验结果显示，改造后的空调系统可以有效提升风量，可以使自身的能量显著提高，以此来全面节约能源的消耗。相关的实验结果也表明室内机在进行结构优化的过程中对于全面缓解电力紧张的情况有着非常明显的意义。

2.2优化室外机结构设计优化技术

空调的室外机也同样被称为空调的主机，空调的主要工作部件，如压缩机、冷凝器以及毛细管都在室外集中。所以从某种意义上而言，室外机可以说是空调的心脏，对于室外机进行优化设计能够有效改善目前阶段存在的能源消耗问题。通过改善室外机的结构，可以有效地提升空调自身的能效，通过对室外机进行壳体改造，可以全面降低制作的成本，对于风叶结构进行优化还可以有效减少噪音，并降低出风的阻力，使得风能够对电极进行重新的匹配，还能够有效降低电机的震动情况。另外，剪短电机的转轴可以降低电机的震动情况。而对后盖板的改造可以减少整体模具所受到的冲击，减少加工成本对室外机的改造也有人进行了实验，实验的结果表明选择合适的方法对于室外机的结构进行优化可以全面提升空调系统自身的风量，不但能够降低电机自身的转速，也可以有效地减少震动的情况，全面降低噪声的产生，空调的使用寿命也在大幅度延长。新壳体也全面加大了空调的风量，有效降低了空调对于冷凝器的使用，对于风叶的位置也可以进行合理优化设计，因为风叶的位置对于风量有着相对比较大的影响，可以通过公式计算的方式合理选择风叶的位置，同时也可以通过选择最佳的间隙位置进行应用，以此来全面提升空调的经济效益，也可以大幅度地降低空调使用费用的支出。

2.3其他优化技术

近些年来，人们对于空调外观的美观程度的要求也变得越来越高，随着我国一些相关技术的研发应用，室外机壳的小型化成为了我国空调未来的必然发展趋势，在小壳的基础上提高空调的风量就成为了目前阶段需要进行研究的主要问题。

另外，对于散热面积的有效利用可以在很大程度上全面降低噪声，进而能够很好降低材料自身的使用成本，这对空调的结构优化而言具有非常重要的意义。对于这些问题主要的解决方法就是对于管路进行重新的排布，全面优化改进空调自身的系统结构，对散热器还要进行有效的利用等。而在空调的节能问题上，技术人员则要考虑使用一些清洁无污染的能源，同时也必须要通过对于空调结构的改造来全面降低空调的热损失，并同时还应对空调所产生的热损失进行科学合理的利用。

最后，随着我国互联网技术的不断发展，通过与智能控制系统的配合能够有效改善空调自身的控制系统的结构，也可以使得电能能够得到合理有效的利用，进而使得空调的使用能效得到提升。为此，相关技术人员就需要对国内外的一些新技术以及新手段进行借鉴与参考，对于相关的可行性改造措施必须要进行较为全面的实验，以此来全面优化相关的解决方案。此外，技术人员还应通过多方面专业知识的学习运用，来不断地补充一些新的知识，进而通过优化相关的设计方法来有效提高空调系统自身的能效比，最终达到降低空调高能耗、改善我国城市生态环境的目的。

3、结语

相信随着科学技术的进一步发展，空调设计生产中的新技术、新工艺得到更广泛应用，通过不断的优化设计，使空调使用中的节能环保问题一定能够得到更妥善解决，减少空调使用的费用，使人们享受夏日清凉和冬日温暖的同时减少后顾之忧，为子孙后代留下更多可以利用的资源，使国家和社会向着更加全面协调和持续的方向快速发展。

参考文献：

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[2]空调结构设计对提高产品性能的影响[J].张远威.科技视界.2014(35)

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[4]空调结构设计对提高产品性能的影响[J].龙剑秋.科技经济市场.2014(05)

[5]优化空调结构设计、提高产品性能研究[J].熊立贵.日用电器.2012(06)