浅论空调风扇系统结构设计

浅论空调风扇系统结构设计

赵诚

身份证号：42102419891201XXXX

摘要：现如今空调对于人们的生活是非常重要的，是不可或缺的一部分，这不仅仅是由于人们生活水平的提高，对于生活质量的要求更高，也与当前不断变暖的气候状况有很大的关系。空调风扇的系统结构设计所带来的不利影响非常多，不仅会造成资源上的浪费，消耗大量的资金，同时还会产生严重的噪音，影响使用质量等多种问题。为此，本文对空调风扇系统结构的可持续化设计展开了论述。

关键词：空调风扇系统；结构设计；可持续化

1.空调的工作原理

一般的空调是利用制冷剂来制冷的。首先，气态制冷剂被压缩机压缩为液态，在此过程中，制冷剂被压缩成液体后，制冷剂温度会升高，使其温度升高的目的就是提高制冷剂与环境之间的温差，然后制冷剂温度高于环境温度而向外界环境放热，温度下降到常温，在换热过程中气体的压强认为是不变，然后让常温的液态制冷剂进入室内的蒸发器，让液态制冷剂膨胀降温，使其温度低于室内温度从而使室内气体向制冷剂放热，制冷剂吸热后恢复为常温气态再进入压缩机压缩，循环往复进行持续制冷。

2.传统空调系统的组成部分

2.1压缩机

空调压缩机的作用即为对制冷剂进行压缩并驱动它在管道内流动。它为制冷剂提供动力，也是电能做功的环节，空调消耗的绝大部分电能都用在压缩机上。

2.2冷凝器

冷凝器的作用是将气体转变成液体，液化过程中会释放出热量。空调中的冷凝器一般都由长长的盘成螺线管状的铜质管组成，选用价格较高的铜材料是因为其导热性能优良，螺线管形状有利于加大气体与铜管的接触面积，延长放热时间。铜管-般还会与散热片相连，增大与空气的接触面积，空调冷凝器一般还采用风冷的降温方式。

2.3节流装置

节流装置是对液体流速流量进行控制的一种装置，起到降温减压的作用。液体流在节流装置处会形成局部收缩，流速增加，静压力降低。节流装置构造-般比较简单，便于维修和制造，但其调节精度不高，仅能范围调节，并且截面容易受到冲蚀，堵塞节流口。

2.4蒸发器

空调蒸发器是利用高压液态低温制冷剂在进入压力较低的环境下易蒸发的特性来进行共做的，液体蒸发吸热，会使得周围环境温度降低，达到制冷目的。

2.5风机

风机的作用是通风换气并实现热交换，它把制冷系统产生的热量传送到室内，同时把冷凝器产生的热量输送到室外。

3.空调风扇系统结构设计中应考虑的问题

3.1压缩机选择问题

压缩机是空调风扇系统结构中非常重要的组成部分，主要负责提供制冷剂在空调管道中流动所需的动力条件，而且压缩机对于整个空调结构系统来说也是耗电量较大的一部分，所以对压缩机进行合理选择是非常重要的。但是现阶段空调风扇系统结构设计中存在的不足之处中就包括压缩机选择不当，因为选择合适的压缩机需要结合很多方面的条件，首先是使用环境，较小的使用空间如果选择制冷量比较大的压缩机就会造成资源上的浪费，而在较大空间内使用制冷量偏小的压缩机所构成的空调就会导致制冷效果不理想，所以必须要结合使用环境选择合适的空调，也就是合适制冷量的压缩机。除此之外，空调风扇系统是由多种器件共同组成的，所以压缩机也需与其他器件相匹配，否则可能会造成压缩机或其他器件不同程度的损坏，影响其使用寿命，造成经济上的损失，这也是其中一个需要注意的问题。综合来看，压缩机的选择对于空调风扇的系统结构设计来说是至关重要的，也是对其进行优化时需要注意的一个影响因素。

3.2噪音控制问题

空调在使用过程中会产生一定程度的噪音，这也是现阶段空调风扇系统结构设计中存在的一个不足之处。除了空调的使用寿命、使用质量之外，顾客在选购空调时也会考虑其产生的噪音情况，噪音也属于一种污染源，所以需要对空调工作过程中产生的噪音进行控制。噪音的产生部位主要是压缩机、风机、冷凝器等，部分制造商也注意到了这一问题，在进行空调系统结构设计时适当装置消音器，但是也有一些效果并不是特别好，所以在对空调风扇的系统结构设计进行优化时也需要考虑到噪音的控制问题。

3.3家用制冷空调的设计选择问题

家用制冷空调的设计选择问题也是空调风扇系统结构设计存在的一个不足之处，家用制冷空调只要利用的制冷原件是蒸发器，蒸发器中所装的制冷剂是以液态形式存在的，在低压条件下，液态的制冷剂能够蒸发成为气态，在蒸发过程中吸收周围的热量，产生温度降低的效果。同时，冷凝器将蒸发器蒸发所吸收的热量释放出去，这就是制冷的工作原理。所以，空调的使用效果与这两种器件的选择有很大的关系，对于家用制冷空调来说，一般选择风冷翅片式蒸发器和风冷式冷凝器就可以起到较好的效果。

4.空调风扇系统结构可持续化设计

4.1设计空调风扇系统的组成部分

空调风扇系统的整体组成过于复杂，这是其系统结构存在的一个问题，也会影响到对各种资源的使用情况，与可持续化设计相违背。所以设计空调风扇系统的组成部分也是其可持续化设计的一个重要组成部分，首先需要对整体结构进行重新的合理设计，尽量较少一些不必要的组成器件，选择功能性较多的器件进行代替，使其构造简化，这样无论是从能源消耗方面、还是设计成本方面来讲都是具有显著的优点的，而且满足可持续化设计的要求。但是这一设计过程对于技术及理论知识的要求都相对较高，也是当前设计人员所面临的一个难题，完成该项工作还需要继续努力。

4.2优化空调结构设计节约能源

节约资源、使用可回收材料是空调风扇系统结构设计所想要达到的目标，也符合当前我国所提倡的可持续发展的要求。因此在优化空调结构设计时，需要考虑传统器件的缺点，在节约资源及可回收利用的基础之上设计出能够替代的新型材料。现如今所使用的空调普遍都需要耗费大量的电力，除了给用户增加经济负担之外，还对环境造成了很大的压力，所以对部分器件的性能进行优化是十分有必要的。例如对制冷剂的选择方面，氟利昂是我们经常听说的一种制冷剂，但是这种制冷剂却对环境造成了很严重的危害，是大气污染的主要元凶，所以需要开发新型的制冷剂。我国在此方面的研究工作也已经取得了实质性的进展，找到了暂时代替氟利昂的新型制冷剂，那就是丙烷。由于丙烷的制冷想过更好，而且安全性能更高，还具备缩小空调传热系统体积的作用，在很大程度上优化了空调风扇的系统结构设计，同时起到了解决资源的作用。

4.3加大环保型材料的开发和应用

可持续发展一直以来都是我国十分倡导的发展战略，空调风扇的系统结构设计也应当满足这一发展要求，随着科学技术以及材料技术的不断发展，在环保型材料的开发和应用方面对风扇结构进行优化是完全能够实现的。应用大量的环保型材料不仅能够降低对环境的污染程度，还能够节省资源及资金，提高空调本身的各种性能。因此，当前相关企业需要做的工作就是，加大资金、技术投入和支持力度，加大环保型材料的开发和应用，完成空调风扇系统结构的可持续化设计。

结束语：在当代生活中随着人们生活水平的不断提高，空调的使用量必定将会成一定比率的增长，如果不能从空调风扇系统结构上考虑进行优化，减少空调使用过程中的耗电量，空调使用产生的负面影响将会产生越来越严重的后果。只有采取有效的措施，结合现有的科学技术，以及先进的结构设计手段，将与空调相关的各种信息进行整理，创新，改良，才能是空调技术得到长足发展。

参考文献：

[1]李剑波，吴克启.空调风扇数值模拟及流道结构的优化[J].流体机械.2012.

[2]熊立贵.优化空调结构设计，提高产品性能研究[J].日用电器.2012.