高效节能空调结构的设计

高效节能空调结构的设计

赵方亮

广东美的制冷设备有限公司广东佛山528300

摘要：在我国的发展方式进行了翻天覆地的革命之后，科技的发展方向发生了两个最重要的变化，一是从能源带动科技发展渐渐转变成以科技来节省能源，实现可持续发展。二是从能源利用效率低下转变为了利用科学技术将能源的利用率提高。本文在一开始将介绍，空调节能设计的重要性，在这一部分，将以真实数据说明空调的能耗体量之大。然后笔者将分析空调能耗大的原因，接着，笔者将根据前述的问题，分析高效节能空调结构的设计方向，并对空调的节能方法进行相应的分析与建议。

关键词：高效节能空调；空调结构；结构设计

前言

不同地区有不同的气候特征，但人类适宜生存的温度与湿度是一定的，随着人们物质条件的逐渐改善，人们对于生活质量的要求也越来越高，越来越多的人们希望在不同的时间不同的地点都可以有适宜的生存环境，由此所引发的对空调的需求越来越高。空调能耗是否高效、空调的结构设计是否节能对每个空调企业的发展都至关重要。

1.空调节能设计的重要性

由于温室效应与能源危机的影响，我国的发展方式进行了翻天覆地的革命。与此同时，我国企业在创新与研发方面发生了明显的转变，规划发展低碳型产品成了我国企业实现企业利润，增强企业竞争力的目标。由于我国经济的不断发展，对良好的生活条件的需求越来越迫切，对空调的需求也越来越多，因此我国的大型商场的中央空调数量与民用空调数量剧增，但是我国当前的空调结构却存在着耗能过大，单位电能的利用率低下的特点，随着空调数量的不断增加，其浪费的电力资源已经形成相当的规模。

究其原因可以发现很多空调的结构设计一般都以大功率的实现作为其设计的标准，而很多安设空调的场所完全不需要这么大的匹数，完全不需要让空调设备进行大功率的运行。这就造成了能源的巨大浪费，并且在数据中心的耗电占比表中，空调系统的耗电量非常庞大，而有些地区完全可以依据当地的需求采用耗电量较低的结构设计对室内进行降温。我国是世界第一的人口大国，再加上我国是世界上最大的发展中国家，在我国建设社会主义的道路上，能源的消耗非常之大。如果我国不积极进行低碳型发展，不仅对我国有害，而且将加速温室效应的蔓延与严重程度。因此我国必须改变现有的粗犷型使用能源的模式，改善我国能源管理质量，建成生态文明中国，并在国际上树立一个负责任的大国的形象，为世界的绿色化发展，做出贡献。我国的民用空调的普及率在近些年大大上升，尤其在我国的南部，由于常年温度较高，并且在冬天缺乏暖气的供应，空调几乎成为了人们的必须品。但是我国当前的空调能耗过大，制热制冷除湿都会耗费巨大的电力资源，而且由于我国应试教育导致的人才创新能力薄弱，我国的空调产业一直没有长足进步。近些年来，我国的各大电器制造商都致力于降低空调的能耗。但是，较为明显的是，在当前制冷技术的限制下，空调用电成本的降低需要巨大的研发成本和制造成本，相比于省电所省出来的那十分微小的成本而言，很多企业渐渐认为降低空调制冷成本是不经济的，是浪费的。但是，与此同时，正如前文所分析的，空调耗能的降低绝不仅是节省电力资源这么简单，而更重要的是，为我国的持续发展提供了可能。因此，空调产业当前最为急迫，最能提升竞争力的发展方向便是将空调的能耗降低，来迅速降低我国的能耗水平，同时占据市场，帮助企业提升产品竞争力。

2.当前空调耗能过大的原因分析

空调耗能大的原因有很多种，本文将介绍一些导致空调耗电量过大的关键性因素。首先就是空调的档位调节问题，由于空调的制冷制热的档位都是由使用者在遥控器上进行调节，而这些档位的间隔往往较大，无法实现精准的温度控制，或者功率偏大或者功率偏小，功率偏大就会导致能耗的增加，并且给使用者带来不适的感觉，通常需要使用者在两个温度之间不断调整，这也会带来空调的能耗升高。第二个原因就是空调的双系统同时运行，很多空调在制冷或者制热时，制热系统与制冷系统都会同时开启，这不仅会造成空调的能耗过多的现象还会造成空调的能源利用率低。最后就是空调的停止与启动的设计所导致的能耗增加的问题，过多的启停会造成空调在不同工作状况之间不断转换，就会带来能耗的增加。

3.高效节能空调结构的设计简述

当前空调的主要功能有，供热供暖除湿等。但是这些功能运作时的功率通常都是按照使用者的调控来调节，这往往是一种较为粗略的大致调控，如果可以将这种调控更为细化，就会节约很客观的能源。因此在空调上加设智能电脑，随时对周围环境进行分析，并细化分档，由电脑在使用者进行了大致的调控后，进行更为细致的调控，这样的双重调控，不仅可以满足客户的需求，而且可以依照智能电脑的节能算法进行相应的节能调整。在空调结构的设计中，控制风机盘管可以实现良好的节能效果，调节风机盘管要与调节水流量进行匹配，以此来最大限度的保证送风口温度的稳定，采用智能的电脑系统，通过大数据与实验的形式来得出在不同的环境与温度下，风机盘管的功率与水流的速度怎样匹配才能最好的实现送风口温度的稳定。冷却系统的运作也需要电脑智能的调控。在热水系统上，通常存在热水在机器制热停止后，加热装置仍旧在运作，这就会造成能量的浪费。因此可以加设水管，通过电脑对压力的智能调控，来排出热水，节约能源。当前有些型号的空调存在运行时双系统同时工作的现象，即制冷系统与制热系统同时工作。在制冷时，制热系统空转，不产生实质的制热作用；在制热时，制冷系统空转，也不产生实质的制热作用。

因此在进行相应的电路设计时，就需要改进原先的双系统工作方式，以此来达到降低能耗，避免能量的浪费。一般来说要对两个系统进行并联，并安装相应的控制开关，以此来达到两个系统独立运行的目的。同时由于空调的制冷与制热一般不会一直进行，在室内温度降低到一定程度或者升高到一定程度后空调就会暂停运行，由温度监控系统进行温度的监控，在温度下降到预设值或者上升到预设值后，空调就会再次启动，在这个过程中，空调的停止与启动通常会带来短时间的耗电量过大的现象。如何改进以实现节能的目的呢？笔者认为有两种途径来解决这个问题，首先就是通过电脑的智能调控，以及对温度变化的精准把控，以此来实现最少次数的空调启停。第二个途径就是加设最低功耗档位，在温度达到预定值后不要停止空调的运转，而是要让空调以极低的功率继续运转，这样就避免了空调的启停所带来的能耗的增加，并且由于空调一直在运转，因此空气的降低与升高速度就会减慢，从而温度超出预设区间的时间就会延长，空调的档位转换次数也会降低很多，这就使得空调的节能效果更加明显。

4.结语

由于经济的粗犷型发展，我国的能耗水平与能源效率不断突破底线，同时经济发展带来的能耗过大的问题逐渐显现。经济发展带来的人们物质生活条件的改善，使得人们对良好空气的需求越来越大，而能耗的过大却是造成温室效应与空气污染的主要原因。空调能耗的改进是不可避免的，因此，我们不能裹足不前，不能禁锢自己的思维，必须不断创新。经济在发展，外部环境在改变，只有我们不断根据社会发展的要求，并研发各种先进的技术，并尝试将技术与空调进行有机的结合，才能不断提升产品的竞争力，从而提升企业竞争力，增加企业利润。

参考文献：

[1]徐伟.中国建筑能耗现状与节能技术对策[R].中国建筑科学研究院，2013.

[2]罗继杰.节能减排-暖通空调（设计）行业面临的机遇和挑战[J].暖通空调，2012，42（1）：1-7.