空调制冷系统优化问题研究

霍振荣　林发勇

摘要：随着我国经济水平的不断进步和人民生活的不断提高，空调制造商也越来越多。因此，为了保证自己的市场优势，研究怎样使空调的性能更佳，使空调能够满足人民更多的需要，变成空调制造商必须要重视的问题。本研究通过介绍空调的制备过程，以及空调使用过程中存在的一些问题，并且对这些问题提出了中肯的建议和措施，希望这些措施和建议可以为空调的使用過程中起到一定的借鉴性作用。

关键词：空调制冷；系统优化；节能措施

一、空调制造过程的概况

目前，空调在各行各业得到了广泛的应用，而家用空调采用最多的是换热器方式为铜片式，这个装置是用来实现空调冷媒和空气的热交换，该装置主要包括冷凝管和蒸发器两种零件。 而这两个装置的主要生产流程为分为六道工序，分别是弯制长 U 管、冲床、胀管、烘干、自动焊接和氦检。这些步骤中制备的好坏直接关系到了空调质量和使用寿命。

二、家用空调常见问题

家用空调在设计的过程中，存在一些问题，这些问题主要有定向、定量的问题，还有结构取值的问题。正是由于这些问题的存在，使得空调使用过程中出现一些宏观的问题。 这些问题主要有空调干燥、用电量大、噪音大等。

（一）空气干燥

在使用空调的过程中，空调的使用过程中会出现室内的空气湿度远远小于室外的空气湿度，使得室内的空气太干燥。 当制冷系统在正常运行时，室内外的风机转速如果控制的不好，就会使得运行的速度很高或者很低，使得空气循环速度不佳，使得使用空调时，室内的空气湿度太低，进而使得室内的空气太干燥。

（二）用电量大

家用空调的使用程度和频率相对来说都非常的高，因此用电量是用户最为关心的问题之一。制冷技术发展水平是衡量一个国家国民经济和人们生活水平的重要指标之一，而制冷过程中耗能的多少即耗电量的大小是用户最为在意的焦点。 目前，由于制冷机组的工作效率较低，或者选择的制冷机组和实际的物理环境相差较远，使得电量消耗明显增大。 还有就是制冷蒸发温度和冷凝温度控制的不佳，使得空调制冷系统的耗能增大。因此，用电量过大是空调存在的主要问题之一。

（三）噪声大

在人们要求高速度、高质量生活水平的今天，空调声音已经成为目前不容忽视的重要问题之一。虽然空调极大程度上改变了人们的生活条件，为人们提供了舒适的环境温度和气流，但是空调在使用过程中制造的噪音确实一直困扰着用户，并且如何按照人们自身需求调节空调的声音成为目前人们追求的目标之一。 众所周知，空调在使用的过程中，会有一定的声音。 如果在使用时出现流水声，这种声音很正常，出现这种现象的主要原因是制冷剂运动的声音。 还有一种声音是气流声，如果在使用的过程中出现了气流声，你们这种声音也是属于正常的声音。但是如果在使用的过程中，出现了噼啪的声音，这种现象可能是由于空调的塑料在热胀冷缩引起的。 凡是购买空调的用户，在使用的过程中都希望空调的声音越小越好，如此一来，空调提供的环境更加舒适。所以，相比较不适用空调而言，空调制造的噪音还是比较大，一定程度上降低了用户的生活质量。

三、优化空调的措施

所谓优化是指在空调的设计过程中，有很多方案可以解决诸多参数的定向、定量问题或者是结构式的具体参数取值的问题，但是并不是所有的方案都能达到生产的需求，而且能够用于生产的并且可以达到最好效果的方案只有一个。 确定这个最优方案的过程就称作为优化。 针对家用空调的优化的最为理想的效果是生产的成本低、能效比高、噪音较小和外形尺寸更加紧凑。如此一来，企业的经济效益会得到大幅度的提高，空调的使用效果可以达到最佳。

（一）在喷气口加一些水

空调的喷气口就是空调的蒸发器，其主要分为铝翅片和铜管两部分。 而这种铝翅片有是由波纹片和桥片。 一般会在蒸发器上覆盖一层亲水膜或者在喷口出加一些水， 这样能够有效的防止在制冷运行中，冷凝水在翅片上积累太多，进而阻碍蒸发器正常的换热。 这样还也可以有效的防止在使用空调过程中，室内的空气温度太低。 在实际的换热能力进行测试之前，可以确定蒸发器的结构。 在额定制冷运行状态下，室内循环风量为极限循环风量，调节系统内部的参数达到最佳状态。 一般来说，蒸发器中部的制冷剂的温度在 10℃，蒸发器出口处的气态制冷剂的温度约为 10℃， 蒸发器入口处的液态制冷剂的温度也需要在 10℃。

（二）安装消减噪音装置

在家用空调装置上安装消减噪音装置可以有效的降低空调制造的噪音。传统的噪音控制方法，一般只是针对中高音有效，因此对低音频噪音测消除效果不好，因此很难做到宽带消音，而且消音器的尺寸也是有些偏大。近些年，随着科学技术的飞速发展，空调噪音控制技术可以很好的对将低中频段进行消音，其具有消音量大、体积小、轻易实现等特点。 制冷空调装置的噪音频谱特性大部分是以中低频为主，而安装消减噪音装置可以很好的降低这种噪音污染。而且最近用到的噪音消减技术绝大比例是有源噪声控制方法。随着微软计算机技术和数字信号处理技术的发展，控制系统成本可以大幅度的降低，并且控制的效果可以明显的提高。消减空调噪音的另一种方法是对空调进行声音交互设计， 这种设计主要是通过模拟环境声来降低空调的噪音，进而提升空调的声音品质和降低产生的噪音。 假设这种设计成功了，可以作为一种消音装置安装至空调中，提升空调的音质和性能，为人们提供最佳居住环境。

（三）制冷剂蒸发和冷凝温度是空调性能的主要影响因素，而空调在使用过程中室内外温度对制冷剂蒸发、冷凝温度的影响很大。

根据空调能耗模型，对于夏季制冷工况，室外温度的上升将严重降低空调的能效，当室外温度为50℃时，产生相同冷量所需要的电量将是室外温度30℃时的210%左右；对于冬季制热工况，室外温度的下降将严重降低空调的能效，当室外温度为5℃时，产生相同热量所需要的电量将是室外温度10℃时的150%左右。3）根据空调能耗模型可知，对于夏季制冷工况，室内温度每上升1℃，空调可节省5%的运行电量；对于冬季制热工况，室内温度每下降1℃，空调可节省3%的运行电量。因此提高夏季室内温度与降低冬季室内温度是空调节能的有效手段。此外需要说明的是，对于空调而言，实际的室外温度与气象意义上的空气温度有较大差异。气象意义上的空气温度是在有遮蔽的百叶箱中测量得到的，例如对于上海而言夏季最高气温在35℃左右；而对于空调而言，室外温度是指空调室外机周围的空气温度，如果室外机受到阳光直射或者室外机周围有遮挡物，很容易在室外机附近形成局部高温，空气温度达到50℃甚至更高是可能的。因此为了夏季空调节能，有必要给室外机增加遮阳棚，并尽量不要遮挡室外机的空气流动。

四、结语

随着我们使用空调的数量不断增多，我们也想知道空调是如何进行制冷的。而且，如果企业深入地了解了空调的制冷原理，可以很大程度上降低成本，进而增加企业的经济效益。 为了能够让顾客在使用空调的时候更加放心，所以现在我们就来探讨一下空调的制冷系统。 但是想要更多的人使用空调，那么就要对空调进行改进，这样才能使得我们更加喜爱空调，所以，现在我们都在对空调的制冷系统的优化以及节能进行了详细的研究。

参考文献

[1] GB/T 17758-2010， 单元式空气调节机[S].

[2] 姜守忠， 匡奕珍. 制冷原理[M]. 北京： 中国商业出版社，2001.