節能環保空調結構的設計

廖昌晰

（廣東美的制冷設備有限公司，廣東 佛山 528311）

夏天的氣溫越來越高，很多場所都出現了空氣質量差、室內悶熱等問題，在這種情況下，空調的使用頻率就會非常的高。空調的大范圍使用，不僅僅消耗了大量的電能，增加了企業、民眾在能源方面的開支，還對環境造成了一定的損害。而且，很多空調在開啟的情況下，降溫效果也不是非常的理想。所以，加強節能環保空調結構的設計是勢在必行的。本文就 “節能環保空調結構的設計”這一主題進行闡述，使廣大民眾對這方面的內容有一個更加深入的了解。

1 節能環保空調的使用范圍

節能環保空調一般會應用于以下幾個產業：第一個產業，制造業。制造業包含紡織行業、冶金行業、陶瓷制造行業、玻璃制造行業，等等；第二個產業，加工業。加工業包含食品行業、印刷行業、服裝行業、電子產品制造行業，等等；第三個產業，文化娛樂產業。文化娛樂產業包含電影、電視、唱片等行業；第四個產業，公用產業，公用產業覆蓋的范圍特別的廣泛，像商場、飯店、車站、超市都在公用產業的范圍之內，而且公用產業在我們的日常生活中占有著非常重要的位置。

2 節能環保空調的工作原理

首先，微電子控制器開始工作，向半導體傳遞直流電流，半導體在通電后，冷端開始進行制冷工作，起始是最初等級的制冷；而半導體的發熱端則需要連接溴化鋰制冷器，才能開始制冷工作；溴化鋰制冷器的制冷方式是以吸收形式存在的，而且，溴化鋰制冷器可以在初級制冷的基礎上，進行再次制冷；在制冷工作進行一段時間后，水泵會抽取冷媒，使其形成散射狀的水簾，在這種情況下，制冷工作會以蒸發方式的形式存在；而外界的熱空氣在接觸到水簾時，熱空氣的溫度會有所下降，而且熱空氣中的雜質也可以被除去。熱空氣的降溫與外界空氣的濕度也有著很大的關系，如果外界空氣的濕度值較高，熱空氣會在空氣換熱器的作用下進行有效的降溫。

3 節能環保空調的結構設計

3.1 半導體制冷設計

在進行半導體制冷設計時，有以下幾個要素需要相關工作人員考慮：（1）加強半導體制冷片的傳熱性能，因為半導體制冷片的傳熱性能對空調的運轉有著很大的影響；（2）半導體制冷片不可以與水箱直接接觸，而為了使半導體制冷片能夠正常工作，在半導體制冷片和水箱之間要安置一個可以換熱的器件；（3）在對半導體制冷片進行散熱時，最好選擇水冷散熱這種方法，因為水冷器件較為便宜，而且散熱的性能也比較好；（4）冷媒水和溴化鋰溶液在經過水冷片的時候，便可以進行制冷和加熱等工作；（5）水冷片和半導體制冷片相連接的地方需要涂抹一層硅膠，因為硅膠有良好的導熱性，這樣一來，水冷片和半導體制冷片便可以降低與外部空氣換熱的頻率；（6）半導體制冷片的冷端連接的是已水冷板，已水冷板是由鋁制成的，鋁有良好的導熱性能，這也是選擇“鋁”作為已水冷板材質的因素之一。相關工作人員在設計已水冷板時，要在板上設計四個水道，上部分和下部分各兩個水道，上部分兩個水道的功用是進水，下部分兩個水道的功用是出水；（7）解決半導體制冷系統的散熱問題，由于半導體制冷片的冷端連接的是已水冷板，而已水冷板又與進、出水管道連接，在水泵的作用下，液態水會流經蒸發器（在蒸發器內，液態水變為氣態）、水簾（通過物理作用，水蒸氣會被降溫），并且不斷循環，從而確保水的溫度一直處于較低的狀態，這樣，半導體制冷系統也可以被合理的降溫。

3.2 吸收式制冷設計

吸收式制冷模塊一般是由以下幾個部分組成的，分別是發生器、蒸發器、冷凝器、吸收器、循環泵、具有節流作用的閥門和單方向旋轉閥門。

吸收式制冷的設計原理：在發生器中，半導體的熱端向溴化鋰溶液不斷傳遞熱能，在外部溫度不斷提升的情況下，溴化鋰溶液中的水氣會發生蒸發這類物理變化，從而，這些水氣就會從溴化鋰溶液中脫離出來。而這時，溴化鋰溶液會流至吸收器內，并且會在吸收器中會融入一些氣態水，這些氣態水的氣壓并不是很高，而這些氣態水在流經發生器的時候會變成水蒸氣，水蒸氣則會流動到冷凝器中，冷凝器內部的溫度較低，所以水蒸氣在冷凝器中，會發生凝結變化，從而變成水；液態水在經過具有節流作用的單方向旋轉閥門時，壓強會降低，隨后，這些液態水便會流入到蒸發器內部。在設計蒸發器的時候，設計人員一定要注意，蒸發器的內部一定要設計成真空狀態，因為液態水在真空的條件下，會沸騰（沸騰的前提條件：溫度要大于4℃），這樣一來，液態水就會變成氣態，而這些氣體會再度進入到吸收器內，從而循環制冷。溴化鋰溶液在吸收器內吸收水蒸氣的時候，會產生一些濃度較低的溶液，這些低濃度溶液在循環泵的作用下，會增加壓強，從而再次流入到發生器內，形成一個持續性制冷效應。而且，降低溴化鋰溶液溫度的冷卻水是可以循環使用的，這些冷卻水來自涼水箱，涼水箱與冷凝器和吸收器是互通的，所以，涼水箱的涼水的熱量是可以被冷凝器和吸收器吸收的，這也是這些涼水可以循環使用的原因。

吸收式制冷設計利用了水循環技術，溴化鋰溶液制冷技術，并且可以持續性的制冷，這樣的制冷設計不僅僅節約資源、保護環境，性價比也較高，由此可以看出，吸收式制冷設計是可以被大范圍的應用的。

3.3 水簾蒸發制冷設計

水簾蒸發制冷的設計原理：通過蒸發吸收熱量這一物理過程來滿足廣大民眾降低溫度的要求。

水簾蒸發制冷模塊的具體設計：冷媒流在經過呈散射狀的水簾時，風機會向機體外部吹風，這樣，機體內部的空氣在經過水簾時，由于物理作用，空氣中的熱量就會有所散失，自然而然，溫度就會下降。

確保空調輸出的氣體是新鮮、清新的具體設計原理：相關工作人員在設計空調時，一定要確保空調在工作的時候可以合理的利用負壓，這樣，空調便可以清除室內的異味和微塵。這種設計，既環保，又利于廣大民眾的身體健康，可謂兩全其美。

4 結語

本文所闡述的節能環保空調結構設計包含了半導體制冷設計、吸收式制冷設計和水簾蒸發制冷設計，這樣的節能環保空調結構設計將水簾空氣降溫、冷卻水循環制冷技術良好的結合在一起，相較于普通空調，這種設計更好的節約了資源，減少了能量消耗，而且成本也不是非常的高，又不會危害人體健康，非常符合我國的節能發展戰略。總而言之，做好節能環保空調的結構設計是勢在必行的，筆者也希望本研究所闡述的內容對節能環保空調結構設計的發展有所幫助。

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