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家用空调和商用空调产品开发的潮流
添加者:管理员  添加日期:2015-6-20

  空调制冷网1、家用空调


  随着绿色经济与低碳经济时代的发展,空调行业的技术开发也紧随潮流,呈现出鲜明的新的发展趋势:更高的运行节能性与更低的生产消耗,更完善的舒适健康性,更人性化的使用便利性和智能化??盏骷际蹩⒅饕埔韵录父鲋魈猓罕淦悼盏骷际?,提高节能制冷效率,环境?;?,提高舒适性和空气品质,智能化网络控制。


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  变频空调技术指通过空调变频器来控制和调整压缩机的转速,使之始终处于最佳的转速状态,从而提高空调能效比并保持室温的稳定。变频空调技术主要沿着如何降低最低使用频率以及如何保证空调在低频条件下的工作状态两个方面进行。


  目前世界上普遍使用的变频空调最低频率在12赫兹左右,在使用中?;母怕式洗?,未能充分发挥变频空调的节能优势;同时在中高频段增加了能量的额外损耗,高频能力不足。这样就造成了低频能力不能充分发挥、高频运转频率受限的状况。国内企业如格力电器研发的G10变频引擎,采用定制专用控制芯片、自主研制压缩机及风扇电机,使得压缩机最低频率可实现1赫兹稳定运转,代表了变频领域的国际先进水平。


  变频空调低频控制技术主要是针对变频空调在维持房间温度恒定的前提下,运转频率越低,消耗功率就越小,温度波动也越小,从而使变频空调节能舒适的特征发挥得淋漓尽致。然而变频空调市场上应用最为广泛的单转子压缩机,在低频运行时由于负载波动较大,必须采取补偿措施。就像旋转的陀螺,在低速时必须施加外力,才能保证稳定运行。如何解决单转子压缩机低频振动的问题是空调行业的主要技术难题之一,格力电器研发的自适应转矩控制技术彻底解决了这一难题,经专家鉴定为国际领先水平。


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  空调器制冷效率的提高主要通过三种措施实现,其一是应用高效压缩机与采用压缩机的控制技术,其二是强化换热效率,其三是智能化的控制技术与空调制冷系统有机结合使空调器运行在最佳状态。


  高效压缩机是使用直流变频技术或定频变容压缩机来提高空调器的节能效率。涡旋压缩机通过对涡旋盘负载与卸载两种状态不同的周期时间组合实现制冷效率的提高,机械控制替代了变频技术复杂的电子控制,由于具有运行可靠、成本低的优点,得到一批空调制造商认同,格力电器等企业均将数码涡旋变容系统作为与变频系统相抗衡的重要技术路线而加大研究力度。2009年格力电器热回收数码多联空调机组通过了国家火炬计划,具有高效、环保、节能的特点。


  强化换热效率技术主要体现在热交换器上,热交换器的高性能化和降低成本是行业的研究重点。目前业内一般从强化传热、换热系数与压损、压损与换热器分路设计、耐压强度等方面详细论证采用小管径换热器对普通换热器进行替代,从而达到热交换器高性能化与低成本化的和谐统一,节约大量的铜材和冷媒,符合国家节能减排政策。


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  氟利昂是空调的制冷剂,一般称冷媒,众所周知氟利昂对臭氧层有破坏,空调的制冷剂有氯氟烃(CFCS)、氢氯氟烃(HCFCS)和氢氟烃(HFCS)等,其中CFCS对臭氧层破坏严重,已禁止使用;HCFCS对臭氧层也有破坏,如R22;HFCS对臭氧层零破坏,更环保,如R407c、R410A。


  国际上对R22冷媒替代物的研究有2条不同的技术路线,一条以美日为代表,支持开发HFCS替代物;一条以德国及北欧一些国家为代表,主张采用碳氢化合物天然制冷工质为替代物。目前业内普遍做法是使用HFCS制冷剂,如R410A替代R22作为空调冷媒,尽管R410A不破坏臭氧层,但其仍具有温室气体的排放效应,对环境仍有一定的影响。因此业内仍在研发新型制冷剂,力求做到既不破坏臭氧层,又不会造成气候变暖。


  国内企业如格力电器积极开发环保冷媒的研究,比如用R290、R32等代替R22或R410A??悸堑酱死嗬涿骄弑缚扇伎杀灾?,安全问题是设计、生产、使用和维修必须考虑的首要问题,采用防爆元器件、隔离电子电气等各类元器件是一种途径。此外,该等冷媒应用于家用空调时还需要面对制冷剂泄漏到室内时的安全问题。针对以上情况,格力电器还致力于研究新冷媒冷热水机组,包括风冷冷热水热泵、热泵热水器等,此类机组可以避免制冷剂进入用户室内,可以完成避免制冷剂泄漏的危险。


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  空调的静音设计是一个系统工程,不止要设计出低噪声的发声部件压缩机、电机、风机风道、电加热管、进风部件、出风部件、配管系统、壳体结构,更要将这些可能的噪声源部件与换热系统的设计、控制技术、材料选用、工艺程序整合起来,使整机运转达到良好的匹配状态,实现静音化运行。


  静音技术面临的挑战来自于:室内机超薄化、光面板,以及室外机小型化、变频化的消费趋势。(鹤flying:相反的方向,格力的U系列不只是薄那么简单。)采用的技术包括以下几方面:CFD风道优化设计技术、基于舒适性研究的环境静音技术、基于两相流分流研究的降噪技术和压缩机降噪技术等。相关研究已取得了比较明显的成果,国内卧室空调系列的静音性能达到了行业领先水平。


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  提升产品舒适度围绕温度控制与湿度控制进行,优化室内气流组织,采用合理的控制模式,在满足人体热舒适度的同时,达到节能的目的。采用的功能包括舒适节能控制模式、新型导/扫风板结构、新型送风方式、有水/无水加湿等。


  改善室内空气品质主要通过使用抗菌(防霉)材料、抗菌(防霉)过滤网、负/等离子发生器、静电除尘器、换气部件、增氧部件等,达到抗菌、除异味、去除室内有害污染物的目的。


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  通过手机短信、手机软件、电话???、因特网、电力线等远程手段操控空调,将空调运行状态、图像信息与安保关联,并将空调的运行状态通过网络、电力线、电磁波等回传至用户。


  加湿联动,独立的加湿器与空调协同工作,保证舒适性。


  门窗联动,当判断出自然风能满足舒适性需求时,就智能关机开窗,以最大限度利用自然环境降温,节电舒适方便。


  2、商用空调


  商用空调类型和应用范围非常广泛,从办公场所使用的多联机到机场候机楼使用大型冷水主机,从石油钻井平台上的海水冷却的螺杆机到核电站反应堆设备冷却用大型离心机,从通讯基站使用的基站空调到数据中心机房使用的机房空调,商用空调的应用无处不在。


  相对于家用空调,商用空调产品的技术含量和产品质量稳定性要求更高,客户定制化和个性化需求大,不同产品类别间的工作原理、组件和能源的个体化差异也较大,因此商用空调的技术水平成为市场竞争的根本因素。


  在我国商用空调市场发展初期,受国内基础研究和人才不足的影响,在压缩机等关键设备的制造以及对产品研发、优化设计等方面与国外产品相比存一定的差距,但随着国内空调厂商如格力和美的等逐步攻克商用空调的相关核心技术后,外资厂商和内资厂商产品的差距不断缩小。曾经牢牢控制在以美国四大品牌和日本企业为主的外资品牌手中商用空调的市场已经发生变化,外资品牌已经丧失在中小型商用空调领域的技术优势,并且在大型商用领域的技术优势也正在逐渐缩小。


  商用空调一般制冷量都比较大,而且全年运行,节能对于机组的运行费用至关重要,因此商用空调对于能效的要求相对家用空调更高。同时商用空调一般用于商业或工业场所,当主机出现故障会对整个使用带来非常严重的后果,因此对于商用空调的可靠性要求更高。由于商用产品实现功能多,系统组成的元器件多,因此系统复杂程度远远超过家用产品,技术开发的难度更大。


  商用空调技术发展趋势


  未来商用空调技术也将沿着如何提高能效比以及提高房间舒适性、空气质量等方向进行发展,除此之外,商用空调技术发展还有如下特点和趋势:


 ?、俣嘀帜茉葱问降氖褂茫杭矣每盏鞔油饨缈掌形绽?、热量供空调房间使用,而商用空调产品除此之外还可以利用土壤,地下水,江湖水甚至太阳光中蕴含的能量,也可以利用工业场所产生的废热蕴含的能量。多种能量形式的综合利用大大提高了产品的节能性,将进一步实现节能减排。


 ?、诠丶骷难芯浚合喽杂诩矣每盏?,商用空调的变频涡旋压缩机,螺杆压缩机,离心压缩机等关键部件很难在市场上购买到技术先进的产品,因此需要整机厂家自主研发,进一步掌握核心和先进的技术。


 ?、壑悄芸刂?、模糊控制与群控技术的研究:商用机组系统比较复杂,控制对象多,为了实现节能可靠运行,需要在传统控制的基础上开发新的智能控制系统。同时大型建筑使用的商用空调产品往往要求和该建筑的其他设备一起集中调度和控制,对于产品的控制要求更高。


 ?、芨呖煽啃院褪视π圆返目ⅲ汉芏嗌逃每盏鞑返氖褂没肪诚啾燃矣每盏鞫窳雍芏?,因此未来商用空调产品的适应性和可靠性技术也成为进一步研发的目标。


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