新形勢(shì)下空調(diào)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及創(chuàng)新方向

新形勢(shì)下空調(diào)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及創(chuàng)新方向摘要:隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人們生活水平的提高，空調(diào)逐漸進(jìn)入了千家萬(wàn)戶成為夏日必不可少的家用電器，同時(shí)空調(diào)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求也越來越高，不斷提升空調(diào)產(chǎn)品的性能、降低功耗提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。本文在分析空調(diào)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則的基礎(chǔ)上，并對(duì)空調(diào)未來創(chuàng)新發(fā)展方向上加以闡述。關(guān)鍵詞：空調(diào)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；機(jī)械結(jié)構(gòu)；問題分析；創(chuàng)新設(shè)計(jì)空調(diào)的使用給人們的生活和工作帶來了較舒適的環(huán)境，也帶來較高的耗能。在響應(yīng)國(guó)家節(jié)能減排的號(hào)召下，空調(diào)的節(jié)能成為國(guó)家環(huán)保工作的重要項(xiàng)目之一。就目前的空調(diào)高能耗來說，需要提升制冷技術(shù)，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而提升產(chǎn)品能效，提高能源轉(zhuǎn)化利用效率，所以，需要在空調(diào)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中利用一些新的技術(shù)，以便讓空調(diào)的使用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更為合理，更加減耗環(huán)保，進(jìn)一步促進(jìn)空調(diào)行業(yè)符合我國(guó)現(xiàn)代綠色工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。一、空調(diào)機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要原則1.1經(jīng)濟(jì)性原則工程的預(yù)算或產(chǎn)品的售價(jià)都有成本管控，這就要求設(shè)計(jì)方案能夠在限定的成本中達(dá)到最好的效果，在進(jìn)行方案的經(jīng)濟(jì)性比較時(shí)，需要在相同的參數(shù)的需求下比較不同方案，要考慮相同物料等設(shè)備因素進(jìn)行比較，對(duì)方案的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析考慮。同時(shí)在設(shè)計(jì)方案過程中也要綜合考慮售中、售后的經(jīng)濟(jì)性，例如：用電設(shè)備增容費(fèi)，安裝人工費(fèi)，調(diào)試費(fèi)，日常管理維護(hù)費(fèi)用，售后更換費(fèi)用等。需要將各種費(fèi)用綜合評(píng)估在內(nèi)，做出的設(shè)計(jì)方案才是一份完善的設(shè)計(jì)方案。行業(yè)內(nèi)的評(píng)估經(jīng)濟(jì)性是根據(jù)產(chǎn)品的性價(jià)比來進(jìn)行預(yù)算預(yù)估，即單元價(jià)格內(nèi)產(chǎn)品的制冷（暖）量來評(píng)價(jià)該產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性。經(jīng)濟(jì)性作為產(chǎn)品暢銷重要因數(shù)，在設(shè)計(jì)空調(diào)時(shí)需要多方考慮。1.2實(shí)用性原則機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須以產(chǎn)品的實(shí)用性為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)時(shí)要避免零部件的加工復(fù)雜性，產(chǎn)品材料多樣性，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的零部件以產(chǎn)品的功能為導(dǎo)向，滿足實(shí)用功能。以用戶需求為導(dǎo)向，避免過多的定制零件或特殊材質(zhì)的使用。如室外機(jī)統(tǒng)一采用鈑金加強(qiáng)剛性，外觀噴涂加強(qiáng)防腐，既加強(qiáng)外殼強(qiáng)度又能避免外觀氧化腐蝕。如樓宇控制系統(tǒng)或者終端顯示操作系統(tǒng)，避免過度的復(fù)雜，要簡(jiǎn)潔親民，讓終端用戶能很輕松操作使用。同時(shí)設(shè)計(jì)方案需要符合相關(guān)認(rèn)證、法律法規(guī)要求，出口產(chǎn)品更要考慮到相關(guān)的國(guó)家的文化和生活習(xí)慣，如沙中東需要高靜壓大風(fēng)量產(chǎn)品，美國(guó)需要方便安裝簡(jiǎn)單產(chǎn)品，歐盟需要高能效環(huán)保產(chǎn)品，所以我們?cè)O(shè)計(jì)的產(chǎn)品要貼合市場(chǎng)，接地氣，實(shí)用為主，避免過多的花里胡哨，這些都是設(shè)計(jì)方案的實(shí)用性需要考慮的。1.3差異化特殊開發(fā)原則不同的地域?qū)照{(diào)又不同需求，設(shè)計(jì)通用化的產(chǎn)品占領(lǐng)主打市場(chǎng)外，我們也要開發(fā)特殊性差異化產(chǎn)品。我國(guó)氣候差別極大，最北和最南端日常溫差非常，南方區(qū)域重點(diǎn)考慮空調(diào)的制冷需求，在換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)采用逆流形式換熱，從而保證制冷效率高；反之北方則偏重于空調(diào)制熱需求，在換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)采用順流形式換熱，加以輔熱裝置滿足極北地區(qū)需求；對(duì)于極端如零下數(shù)十度要制熱，或高溫四十多度要制冷，我們可以針對(duì)這種地區(qū)開發(fā)多級(jí)壓縮產(chǎn)品，應(yīng)對(duì)這種極端天氣的地區(qū)。還有各地區(qū)環(huán)境差別也對(duì)產(chǎn)品壽命影響較大，沿海等地區(qū)濕熱且鹽分高，極易氧化空調(diào)設(shè)備零部件；工業(yè)廠房區(qū)域，空氣含有較高酸性，容易腐蝕設(shè)備；沙塵地區(qū)容易堵塞換熱器，導(dǎo)致異常換熱；所以在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中就必須要考慮這些因素，選用對(duì)應(yīng)的特殊材質(zhì)或保護(hù)手段來提前預(yù)防，提升產(chǎn)品的可靠性，保證產(chǎn)品壽命。1.4安全性原則在空調(diào)的設(shè)計(jì)的安全方案性方面需要從防火防電、易燃易爆、人員安全等方面進(jìn)行考慮，目前各個(gè)國(guó)家針對(duì)空調(diào)設(shè)備都有專門的安規(guī)要求，在空調(diào)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，產(chǎn)品安全性要排在首位。在開發(fā)過程中要考慮到產(chǎn)品的本身的安全，如防電、防火結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，也要考慮外部如蟲、鼠等生物導(dǎo)致電氣安全問題，設(shè)計(jì)隔離防護(hù)結(jié)構(gòu)，從而避免人員受到傷害。二、新形勢(shì)下空調(diào)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新方向2.1節(jié)能高效化空調(diào)作為耗電大戶，節(jié)能高效一直作為產(chǎn)品發(fā)展方向，國(guó)標(biāo)能效升級(jí)要求行業(yè)產(chǎn)品整體提效換代。設(shè)計(jì)開發(fā)需要從產(chǎn)品的關(guān)系核心零件部件進(jìn)行提升。壓縮機(jī)，空調(diào)內(nèi)部動(dòng)力核心部件，壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的好壞直接影響到空調(diào)產(chǎn)品的能效和使用壽命。家用空調(diào)的壓縮機(jī)一般都為旋轉(zhuǎn)式的壓縮機(jī)，壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)從電機(jī)的設(shè)計(jì)出發(fā)，采用效率較高的電機(jī)，在內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方面，可以將氣閥放置到較低的位置，有效降低吸排氣壓的損失，從而提升壓縮機(jī)能效。電機(jī)和風(fēng)機(jī)，為空調(diào)外部動(dòng)力核心部件，將電能轉(zhuǎn)化成風(fēng)能，產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)選用高效直流電機(jī)，風(fēng)葉采用仿生葉型，提升能源利用率。換熱器和制冷劑，空調(diào)部件熱交換核心部件，換熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要圍繞提高換熱器的熱交換效率，減少換熱器交換過程中熱能消耗，通過有限元分析，仿真空氣在空調(diào)內(nèi)部流場(chǎng)，合理布局換熱器迎風(fēng)面與風(fēng)機(jī)送風(fēng)角度和距離，能有效提升熱交換面積。換熱器內(nèi)部流道仿真分析也要確保各流路流量合理，如選用翅片管式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的換熱器時(shí)，需要確保每流路溫度均勻，根據(jù)實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)也可適當(dāng)增加翅片距離或銅管間距來滿足空調(diào)內(nèi)部風(fēng)道流場(chǎng)，從而使得換熱效率得到顯著的提高。2.2小型美觀化隨著近幾年來房?jī)r(jià)的高速攀升，落地式空調(diào)價(jià)格還不足所占房間的地面價(jià)格，于是暗藏風(fēng)管式、吊頂天花式空調(diào)已經(jīng)逐步取代柜式空調(diào)，使這些商業(yè)場(chǎng)所使用的空調(diào)，也逐步進(jìn)入家庭。而城市商品房樓間距也越來越小，導(dǎo)致空調(diào)吊頂高度也越來越薄。尺寸越小越薄的產(chǎn)品也受市場(chǎng)喜愛。如風(fēng)管機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，需要風(fēng)葉提效，降低離心風(fēng)葉直徑或選用貫流風(fēng)葉，來減薄機(jī)組高度?？照{(diào)作為家庭一部分，也越來越向美觀化方向發(fā)展，如壁畫空調(diào)，不僅是一臺(tái)空調(diào)，更是一幅可定制畫，玫瑰空調(diào)，更像是一種藝術(shù)品，滿足各階段市場(chǎng)消費(fèi)者需求。2.3產(chǎn)品舒適性隨著人們的消費(fèi)水平提高，空調(diào)在滿足制冷制熱的前提下，對(duì)舒適性提出了要求。如智能化空調(diào)，識(shí)別房間人數(shù)而自動(dòng)計(jì)算冷量，使房間內(nèi)部溫度恒定，避免人多過熱人少過冷的局面；可以進(jìn)行學(xué)習(xí)，識(shí)別用戶出入進(jìn)行提前開啟空調(diào)，同時(shí)根據(jù)用戶的喜好控溫控濕，能確保不管是梅雨季節(jié)還是干旱季節(jié)均能設(shè)置最佳滿意的溫度和濕度，不管屋外酷暑嚴(yán)寒，回家依然四季如春。噪聲是舒適性一個(gè)重要指標(biāo)，靜音或睡眠式空調(diào)原本是針對(duì)特定用戶開發(fā)，但從市場(chǎng)的反饋信息來看，靜音型空調(diào)越來越多用戶喜歡。需要進(jìn)一步提升風(fēng)道技術(shù)水平，開發(fā)低風(fēng)甚至無風(fēng)感空調(diào)等，既能滿足低噪音又能避免冷風(fēng)吹人。2.4健康衛(wèi)生性非冠疫情影響全球，空調(diào)作為空氣調(diào)節(jié)器，對(duì)殺滅空氣中的病菌有責(zé)無旁貸責(zé)任。病毒在高溫情況下就能殺滅，空調(diào)通過本身制熱或加輔熱就能使空調(diào)內(nèi)部風(fēng)道高溫，將空氣中病毒在高溫區(qū)殺死，而熱風(fēng)又通過空調(diào)內(nèi)部低溫區(qū)回到房間內(nèi)循環(huán)，從而使做到房間內(nèi)空氣干凈衛(wèi)生。普通的殺菌方式，如過濾網(wǎng)殺菌、電離子等，也能有效降低房間的細(xì)菌數(shù)量。新風(fēng)空調(diào)，針對(duì)密閉好的教室、會(huì)議室、辦公室等人員多空間區(qū)域，內(nèi)部氧氣降低，長(zhǎng)時(shí)間就會(huì)影響到人的健康，新風(fēng)空調(diào)能有效解檢測(cè)室內(nèi)氧氣含量，調(diào)節(jié)溫度不變的情況下，補(bǔ)充室內(nèi)氧氣，滿足人員氧氣需求?？照{(diào)的濾網(wǎng)用來除塵除菌，如長(zhǎng)時(shí)間不進(jìn)行清洗，又會(huì)成為房間里污染員，自清潔空調(diào)也是健康空調(diào)一個(gè)發(fā)展方向。三、結(jié)束語(yǔ)綜上所述，空調(diào)已成為現(xiàn)代生活中最為重要的電器之一，空調(diào)需要通過優(yōu)化的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使空調(diào)系統(tǒng)能夠發(fā)揮出良好的性能?？照{(diào)行業(yè)相關(guān)設(shè)計(jì)人員對(duì)于空調(diào)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新方向也越來越重視，結(jié)合