柜式空調出風溫度均勻性的研究與應用

李玉獅 滕建文

(廣東美的制冷設備有限公司)

柜式空調出風溫度均勻性的研究與應用

李玉獅 滕建文

(廣東美的制冷設備有限公司)

正出風柜機的出風溫度均勻性一直是個非常難以解決的問題，但是此問題又是空調舒適性的一個重要指標，本文提供一種調整電加熱管的形狀來解決出風溫度均勻性的方法，可以非常簡單而有效的解決這種疑難問題,使其出風溫差控制在6℃以內。

家用空調；出風溫度均勻性；電加熱管

1、前言

家用柜式空調，其吹風的形式為鼓風式，風腔里面為正壓；而且電加熱管的安裝是在風腔的另一側（以蒸發器為界），導致經過電加熱管的風量不是均勻通過，電加熱管沒有顧及到的地方，有可能風量非常大，導致風吹離出風口后，溫差非常大，有的甚至達到了20度，嚴重影響了空調的舒適性。

2、柜式空調的出風均勻性研究與成果

如圖1所示，家用正出風柜機，其風道在蒸發器的下側，經過了風道導風板，蒸發器，其到達電加熱管的位置時，風速發生很大湍動，造成其方向有很大不確定性。

圖1 柜式空調風道示意圖

表1 某款正出風柜機出風溫度均勻性數據

目前常用的電加熱管方式如圖2所示，統一將電加熱管設計在蒸發器的上部和中部；此種設計使得制熱時出風溫度90%以上都是沒有問題的，但是總會有個別的溫度點會非常低，或者非常高。造成出風溫差很大。表一為某款柜機采用圖2電加熱管后的出風溫度差值，可以看到在電加熱開啟的情況下，最高溫度和最低溫度差值為18.3度。此溫度差吹到人體上是非常不舒服的。

圖2 柜式空調目前的電加熱管方式

下面就針對某一款正出風柜機的電加熱管方式確定進行詳細介紹：

一、測試工況：

試驗條件見表2，試驗允差見表3。供電電源：額定電壓、額定頻率

表2 出風溫度均勻性（極差）試驗條件

表3 出風溫度均勻性(極差)試驗允差

表4 出風溫度均勻性（極差）判定標準

樣機運轉狀況：

（1）運行模式：【制熱】

（2）電輔熱：【開】

（3）風速：【高風檔（無級調速風檔按80%風檔）】

（4）導風格柵：【導（掃）風板固定在上電初始出風方向位置（如果有手動垂直導風葉片，手動把它固定在垂直位置上）】

（5）換氣窗：【閉】

（6）設定溫度：【最高溫度或功能書指定溫度】

（7）轉速可控型以自由頻運行

（8）開機前務必保證冷凝器干凈無霜

二、判定標準：

按照冷量段和出風口方式進行判定：

其中正出風按照溫差≤13℃進行判定。

三、正出風柜機出風口溫度取樣示圖：

如圖3示意，在方形出風口的1，2，3，4，5，6，7，8，9點牢固布上溫度點，如圖4示意，在圓形出風口1，2，3，4，5，6，7點牢固布上溫度點。

圖3 柜式空調方形出風口溫度取樣示意圖

圖4 柜式空調圓形出風口溫度取樣示意圖

四、試驗應在圖5所示的模擬環境實驗室進行；其由外套和內套兩部分組成，內套為普通用戶住房，磚墻結構，外套為保溫庫板，溫度可調；空調器試驗使用面積可根據實際匹數進行確定（5000W以下4.82×3.28=15.8 m2；5000W以上7.52×4.48=33.6 m2）。

圖5 模擬環境試驗室示意圖

五、某一款柜機的電加熱管外形確認步驟：

此款柜機采用圓形出風口（見圖6），造成其出風溫度和普通正出風（方形出風口）相比，有較大差異，故其溫度均勻性存在較大的不確定性，為了確保出風溫度符合要求，對其電加熱進行重點調整。

圖6 某一款柜機的外形

①首先初步選定一款電加熱方式，對其進行出風口溫度測試：電加熱方式見圖7，采用圖4方式進行出風溫度點布置，進行測試。

圖7 第一種電加熱管外形示意圖

測試數據見表5。

表5 第一種電加熱管出風溫度均勻性數據

可看到第1點，第2點溫度非常低，第3點溫度非常高，為了解決這種中間溫度極度不均勻的問題，我們對電加熱管的形狀進行調整。

②在圖7電加熱方式的基礎上重點針對1，2，3點進行調整，見圖8，采用圖4方式進行出風溫度點布置，進行測試。

圖8 第二種電加熱管外形示意圖

測試數據見表6。

表6 第二種電加熱管出風溫度均勻性數據

從表6可看出，出風口溫差縮小，但是仍沒有達到要求，第5點相比第一種方案有較大升高，第2點提升幅度稍微下降。

③在圖8的基礎上，調整中間的電加熱管方式，周圍圍繞兩圈，中部電加熱管下移，見圖9，采用圖4方式進行出風溫度點布置，進行測試。

圖9 第三種電加熱管外形示意圖

測試數見表7。

表7 第三種電加熱管出風溫度均勻性數據

從表7可看出，出風口溫差大大縮小，完全滿足要求，為了多次驗證電加熱管形狀更改到位，在關閉電輔熱下進行測試，溫差4.2度，完全滿足要求。

最終確定圖9電的加熱管方式。

3、結論

家用空調在制熱時，如果出風口溫差過大，吹在人身上非常不舒服，嚴重的會造成空調病，對人體的健康有非常大的影響，出風口溫差過大的直接原因為電加熱管在風吹的情況下發熱不均勻所致，故電加熱管的形狀是解決出風口溫差過大的關鍵性因素。

此論文重點介紹了家用柜式空調的出風口溫差的判定標準，以及確定電加熱管形狀的方法，為達成空調的舒適性指標，推薦一種比較實用的方法。

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Li Yushi TengJianwen
(Guangdong midea refrigeration equipment co., Ltd）

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