隨著人們生活質(zhì)量的好轉(zhuǎn),人們也逐漸地享受生活。
空調(diào)自從生產(chǎn)以來(lái),逐漸地成為了人們生活的必需品之一。
本文將簡(jiǎn)要的介紹一下空調(diào)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)提高產(chǎn)品性能的影響。
關(guān)鍵詞:空調(diào);結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);產(chǎn)品性能
目前,空調(diào)的年耗電量已超過(guò)洗衣機(jī)、電視機(jī)和電冰箱。
是否節(jié)能即標(biāo)志空調(diào)質(zhì)量好壞的重要標(biāo)準(zhǔn),又左右了它的產(chǎn)品能否可持續(xù)發(fā)展。
現(xiàn)在世界各空調(diào)器的生產(chǎn)大國(guó)都制定了節(jié)能法規(guī),迫使廠家所生產(chǎn)的產(chǎn)品能效比不斷提高。
一、空調(diào)散熱器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)
1、基本假設(shè)以及數(shù)學(xué)模型方面
對(duì)家用空調(diào)的換熱器整個(gè)能量的供給現(xiàn)在有兩種可能,一個(gè)是假設(shè)具有恒定的熱流密度,第二個(gè)是假設(shè)具有始終恒定的換熱器壁溫。
首先就要考慮到空調(diào)的換熱器整體的結(jié)構(gòu)具有一定的對(duì)稱(chēng)性,在以下的所定義的換熱器均為固體的邊界執(zhí)行條件,空調(diào)換熱器進(jìn)出口的具體風(fēng)道和翅片之間具體的空氣流道來(lái)做為流體具體的邊界條件,在進(jìn)口及出口的風(fēng)道所使用的默認(rèn)的設(shè)置均為固壁的邊界具體條件。
換熱器的空氣在入口的界面所在處均采用的是Velocity來(lái)作為邊界的條件,換熱器氣流的流出的界面所采用的是Outlet的邊界條件。
在具體的高風(fēng)速的實(shí)際工況下,對(duì)單元的出口的邊界會(huì)出現(xiàn)一定的回流現(xiàn)象,在具體研究的過(guò)程中所使用的模型中是采用Outlet來(lái)作為具體的邊界條件來(lái)進(jìn)行假設(shè)所可能產(chǎn)生的誤差來(lái)對(duì)整個(gè)計(jì)算過(guò)程的精度造成的具體影響都會(huì)
廣東深圳專(zhuān)業(yè)醫(yī)用產(chǎn)品設(shè)備外觀工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)醫(yī)療設(shè)計(jì)不止于“設(shè)計(jì)”在誤差所允許的范圍內(nèi),在家用的空調(diào)的換熱器的翅片上吹過(guò)的空氣造成非常高的風(fēng)速,這樣就會(huì)導(dǎo)致?lián)Q熱器的壓力發(fā)生的損失非常的大以及動(dòng)力的消耗在急劇的進(jìn)行增加,如果風(fēng)速在非常低的情況下就會(huì)由于空調(diào)在制冷的時(shí)侯空氣在整個(gè)換熱器的表面發(fā)生析濕狀況,這樣就會(huì)使空氣一側(cè)的空調(diào)換熱的系數(shù)發(fā)生降低,就會(huì)導(dǎo)致空調(diào)的換熱器自身的換熱功能得不到最大可能的發(fā)揮,不能滿足制冷的要求,所以家用的空調(diào)機(jī)所設(shè)置進(jìn)風(fēng)的速度一般情況下在2―3米每秒之間。
2、對(duì)設(shè)計(jì)的數(shù)值模擬的結(jié)果進(jìn)行分析
空調(diào)的換熱器在空氣的一側(cè)具體的換熱系數(shù)隨著換熱器翅片的具體厚度發(fā)生增加反而減小,但是進(jìn)口出口的具體壓降卻是隨著翅片的厚度發(fā)生的增加而相應(yīng)的增大,如果這樣翅片的內(nèi)部具備的導(dǎo)熱熱阻可以進(jìn)行忽略不計(jì),換熱器翅片的內(nèi)外具體溫度場(chǎng)的分布如果均勻,翅片上的總熱量就比較容易通過(guò)空氣的流通和對(duì)流來(lái)將熱量帶走,這樣換熱的能力就比較強(qiáng),但是翅片的厚度在增加的時(shí)侯空氣在橫掠國(guó)翅片的時(shí)侯所受到的總阻力就會(huì)相應(yīng)的增加,所以進(jìn)出口的壓降發(fā)生增大。
換熱的系數(shù)伴隨著翅片的發(fā)生的高度變化而相應(yīng)的存在轉(zhuǎn)折點(diǎn),在翅片的高度發(fā)生大于這個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)的值
廣東深圳專(zhuān)業(yè)華大基因產(chǎn)品設(shè)計(jì)公司工業(yè)設(shè)計(jì)之后空調(diào)的換熱系數(shù)就會(huì)發(fā)生急劇的減小,但是當(dāng)換熱器翅片的高度過(guò)大的時(shí)侯換熱器翅片的總體換熱效率就會(huì)發(fā)生下降,這樣就會(huì)使空調(diào)換熱系數(shù)發(fā)生減小,這個(gè)時(shí)候如果增大換熱器翅片的高度,就將會(huì)造成整個(gè)換熱器的質(zhì)量以及體積發(fā)生增加,但是雖然換熱的面積發(fā)生了增加,但是整個(gè)空調(diào)的換熱量卻不會(huì)發(fā)生變化甚至有的時(shí)候還會(huì)減小,在考慮到整體施工的經(jīng)濟(jì)因素這種做法不合理,所以選取的換熱器翅片的厚度越小就越好。
換熱器的翅片自身的波紋長(zhǎng)度對(duì)整個(gè)換熱器的換熱系數(shù)以及進(jìn)口出口的壓降會(huì)有一定的影響,在家用的換熱器的空氣以側(cè)具體的換熱系數(shù)在波紋的長(zhǎng)度發(fā)生增加的時(shí)候隨之發(fā)生降低,但是降低的速率是隨著換熱器波紋的長(zhǎng)度發(fā)生增加而相應(yīng)的減小。
所以這就需要綜合的進(jìn)行協(xié)調(diào)空調(diào)的換熱系數(shù)和換熱器的進(jìn)口出口的壓降兩者之間的相對(duì)平衡,方便在以后獲得比較高的空調(diào)換熱系數(shù)的時(shí)侯也能夠使沿程的具體壓降以及能量的損失維持在一個(gè)比較小的數(shù)值。
二、優(yōu)化空調(diào)換熱器的結(jié)構(gòu)
空調(diào)換熱器就是對(duì)空調(diào)在工作時(shí)產(chǎn)生的熱量進(jìn)行排送,或派送到室外或派送到室內(nèi)。
因?yàn)榭照{(diào)在工作的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,因此處理這些熱量也就增大了空調(diào)的耗能。
提高能效的有效措施主要有兩種:一種是更換高能壓縮機(jī),另一種是加大換熱器,這兩種方法都是提高空調(diào)設(shè)備能效比的最直接的措施。
但是,如果我們只是一味的增大壓縮機(jī)或者換熱器,那么確實(shí)會(huì)對(duì)空調(diào)的排熱性能有很大的提升,但是卻也在無(wú)形之中增加了空調(diào)的成本。
甚至可以說(shuō)是得不償失。
因此,在進(jìn)行空調(diào)系統(tǒng)選配工作
廣東深圳專(zhuān)業(yè)醫(yī)用器材工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)深圳中,需要兼顧空調(diào)系統(tǒng)的能效比和成本,應(yīng)當(dāng)根據(jù)理論計(jì)算后進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),確定最佳的換熱器配置,這是優(yōu)化空調(diào)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),提高空調(diào)性能的關(guān)鍵措施。
三、優(yōu)化空調(diào)壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)
一個(gè)空調(diào)內(nèi)部的真正的核心就是壓縮機(jī)。
如果要是非要比喻空調(diào)壓縮機(jī)對(duì)于空調(diào)的重要性的話,那么可以說(shuō)空調(diào)壓縮機(jī)就是空調(diào)的心臟。
它優(yōu)化的好壞將直接決定空調(diào)最終的整體功耗。
影響著空調(diào)方方面面的性能。
目前的空調(diào)所用的壓縮機(jī)大多數(shù)都是旋轉(zhuǎn)式壓縮機(jī),這種壓縮機(jī)的額定制冷量與整機(jī)的額定制冷量不同。
因此,在進(jìn)行空調(diào)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該特別注意這一特點(diǎn),綜合所有性能來(lái)決定壓縮機(jī)最終的設(shè)計(jì)。
切不可只是片面追求某方面的性能。
四、優(yōu)化空調(diào)送風(fēng)方式的結(jié)構(gòu)
1、地板送風(fēng)方式的空調(diào)結(jié)
廣東深圳專(zhuān)業(yè)醫(yī)用產(chǎn)品外殼工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)醫(yī)療信息系統(tǒng)安全性設(shè)計(jì)構(gòu)優(yōu)化
空調(diào)制冷或者制熱的效果與空調(diào)的送風(fēng)方式有很大的關(guān)系。
其中比較常用的一種空調(diào)送風(fēng)方式就是地板式送風(fēng)。
這種送風(fēng)方式的工作原理就是:經(jīng)過(guò)處理之后的空氣首先經(jīng)過(guò)地板下的靜壓箱,然后由送風(fēng)散流器送入室內(nèi),并與室內(nèi)的其他空氣進(jìn)行混合。
這種送風(fēng)方式可以有效的改善空氣溫度,見(jiàn)效快。
但是,這種送風(fēng)方式有一個(gè)致命的缺點(diǎn),那就是它送風(fēng)量十分有限。
因此,在進(jìn)行空調(diào)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化的時(shí)候,應(yīng)該加大空調(diào)的送風(fēng)口,從而增加它的送風(fēng)量。
2、工位送風(fēng)方式的空調(diào)結(jié)構(gòu)優(yōu)化
很多大型公司,為了滿足員工的辦公舒適度要求,都會(huì)在員工的工位上方設(shè)置空調(diào)的出風(fēng)口,這種方式的好處就是可以使得空調(diào)的調(diào)溫效果十分明顯,十分迅速,讓員工可以更好的享受。
但是,這種送風(fēng)方式的缺點(diǎn)就是,送風(fēng)量需要很大,風(fēng)量的浪費(fèi)也很?chē)?yán)重。
因此會(huì)給空調(diào)帶來(lái)一些不必要的消耗。
針對(duì)這一送風(fēng)方式的缺點(diǎn)。
因此,在進(jìn)行空調(diào)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化的時(shí)候,要盡可能的選擇低耗能的結(jié)構(gòu)來(lái)帶動(dòng)風(fēng)量的需求。
3、置換通風(fēng)方式的空調(diào)結(jié)構(gòu)優(yōu)化
置換通風(fēng)方式,是近些年來(lái)才逐漸興起的一種新型空調(diào)換氣方式。
這種方式的工作原理就是:氣流從位于側(cè)墻下部的散流器送入室內(nèi),受到浮力的作用,由下上升到人們的工作區(qū),從使得人們生活的環(huán)境上下產(chǎn)生差異,下面的空氣相對(duì)新鮮,空氣重的雜物也比較少,而上面的空氣中的雜物則比較多,空氣也不好。
對(duì)于這種方式的送風(fēng),一般都是應(yīng)用在24層以上的建筑。
針對(duì)這一送風(fēng)方式的缺點(diǎn),這種送風(fēng)方式在進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化的時(shí)候,需要采用一定的凈風(fēng)裝置,這樣可以使得空調(diào)送出的風(fēng)是相對(duì)干凈的。
五、空調(diào)表冷器性能的仿真
1、性能仿真理論的基礎(chǔ)
家用空調(diào)箱的表冷器大多數(shù)采用的是翅片管式的換熱器來(lái)作為空調(diào)的換熱設(shè)備,其外部是已經(jīng)被處理過(guò)的空氣,其內(nèi)部主要是走冷水及熱水。
保證空調(diào)內(nèi)的空氣和水的換熱模型的通用性能良好,使家用空調(diào)能夠在大風(fēng)量以及多排數(shù)的情況下還能夠保證整個(gè)模型的物理意義
廣東深圳專(zhuān)業(yè)醫(yī)用器材工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)深圳,并且它的算法還要保證具有穩(wěn)定性和完整性,其仿真的程序穩(wěn)定的來(lái)進(jìn)行對(duì)極限情況的計(jì)算。
2、仿真模型的求解
這種仿真模型的算法其自身的主體思想是來(lái)通過(guò)進(jìn)行假設(shè)水的流量,進(jìn)而來(lái)根據(jù)水一側(cè)的能量守恒以及傳熱關(guān)系進(jìn)行計(jì)算空調(diào)的全冷量以及內(nèi)壁溫,并且根據(jù)空調(diào)空氣側(cè)的能量守恒定律以及管壁的導(dǎo)熱方程來(lái)計(jì)算換熱器的外壁溫同時(shí)來(lái)計(jì)算出風(fēng)的干球溫度等一系列的計(jì)算。
3、空調(diào)的表冷器實(shí)行結(jié)構(gòu)
標(biāo)題的優(yōu)化
在對(duì)家用空調(diào)箱的表冷器進(jìn)行選型的過(guò)程中,所使用的機(jī)組風(fēng)量以及尺寸是定值,所以表
廣東深圳專(zhuān)業(yè)醫(yī)用器材工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)深圳冷器迎風(fēng)的面積和每排的管數(shù)及水路數(shù)等重要參數(shù)都是一定的。
在具體的實(shí)際應(yīng)用中,需要進(jìn)行選用的是既能夠滿足空調(diào)換熱的需求,其水阻又比較小的具體回路形式。
結(jié)語(yǔ)
空調(diào)這種能夠改善人們生活的家用電器,一定會(huì)越來(lái)越受到人們的歡迎。
我國(guó)空調(diào)市場(chǎng)將迎來(lái)新一輪的快速發(fā)展。
在這一輪的發(fā)展中,空調(diào)廠商一定會(huì)大幅優(yōu)化空調(diào)現(xiàn)有的結(jié)構(gòu),從而各個(gè)方面來(lái)提升空調(diào)的性能,最終得到的結(jié)果就是,空調(diào)的性能提升了,但是造價(jià)卻降低了。
從而滿足人們的日常需求。
參考文獻(xiàn)
[1]熊立貴。
優(yōu)化空調(diào)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、提高產(chǎn)品性能研究[J].日用電器,2012
[2]高潔。
提高空調(diào)產(chǎn)品性能研究[J].電器,2012