影響空調(diào)運(yùn)行性能的因素分析

嵇文秀

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，對(duì)于新的更高的生活質(zhì)量也有了更高的追求，空調(diào)作為一種可以提高居住舒適度的電器進(jìn)入了人們的生活。它的普遍應(yīng)用不僅促進(jìn)了空調(diào)行業(yè)的飛速發(fā)展，同時(shí)也凸顯出了空調(diào)行業(yè)發(fā)展的不足。本文為了探究空調(diào)運(yùn)行性能的影響因素，采取了空調(diào)分體式熱泵型2600W掛壁式室外機(jī)、空調(diào)分體式熱泵型3500W掛壁式室外機(jī)、空調(diào)分體式熱泵型5100W柜機(jī)室外機(jī)這三種不同規(guī)格型號(hào)的空調(diào)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過不同室外溫度和不同程度的粉塵污染等變量，對(duì)空調(diào)的運(yùn)行性能進(jìn)行觀察記錄，并通過結(jié)果比較分析影響空調(diào)運(yùn)行性能的因素。

關(guān)鍵詞：空調(diào)器;影響因素，制冷能力;長(zhǎng)效節(jié)能;室內(nèi)外機(jī)

隨著人們生活水平的提高，空調(diào)作為能夠提高生活質(zhì)量的家用電器進(jìn)入了家家戶戶。而空調(diào)的大規(guī)模使用，不僅導(dǎo)致城市用電的大幅度增加，促使國(guó)家電網(wǎng)部門增強(qiáng)對(duì)電力配網(wǎng)的改造，而且也加劇了溫室效應(yīng)的發(fā)生。因此，為了響應(yīng)國(guó)家綠色生態(tài)，節(jié)約資源的口號(hào)，節(jié)能空調(diào)應(yīng)運(yùn)而生。目前，國(guó)際上對(duì)節(jié)能空調(diào)的了解與評(píng)價(jià)僅是從實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行，而沒有考慮到節(jié)能空調(diào)較之前的空調(diào)的性能差別即衰減率，而且對(duì)于節(jié)能空調(diào)能夠節(jié)能多長(zhǎng)時(shí)間也沒有一個(gè)確切的數(shù)據(jù)和參考。本文就將采用三種不同額度的制冷量的熱泵型分體式空調(diào)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，研究影響空調(diào)運(yùn)行性能的因素。

1采用不同制冷量空調(diào)對(duì)不同情況下空調(diào)運(yùn)行性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

節(jié)能空調(diào)作為一種節(jié)能型的新型的空調(diào)，不僅符合國(guó)家綠色資源、保護(hù)生態(tài)的要求，也是人們所重視的內(nèi)容之一。而節(jié)能空調(diào)的節(jié)能時(shí)間有多長(zhǎng)，運(yùn)行較長(zhǎng)時(shí)間后節(jié)能效果有什么樣的變化，影響節(jié)能空調(diào)運(yùn)行性能的因素有哪些等問題更是人們關(guān)注節(jié)能空調(diào)的主要內(nèi)容。

1.1實(shí)驗(yàn)對(duì)象

選取空調(diào)分體式熱泵型2600W掛壁式室外機(jī)、空調(diào)分體式熱泵型3500W掛壁式室外機(jī)、空調(diào)分體式熱泵型5100W柜機(jī)室外機(jī)這三種不同額定制冷量的空調(diào)各兩臺(tái)。其中，有兩臺(tái)分別用來測(cè)試在開機(jī)和關(guān)機(jī)兩種狀態(tài)下以及不同的溫度負(fù)荷條件下的空調(diào)運(yùn)行性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)，另一臺(tái)用來對(duì)空氣中不同程度的粉塵污染進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

針對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)變量采取不同的實(shí)驗(yàn)方法，要想測(cè)試影響空調(diào)運(yùn)行性能的因素，就需要對(duì)空調(diào)多種因素進(jìn)行測(cè)驗(yàn)。而針對(duì)這次實(shí)驗(yàn)，我們可以采取以下三種實(shí)驗(yàn)方式進(jìn)行。

（1）按照國(guó)家規(guī)定房間空氣調(diào)節(jié)器的標(biāo)準(zhǔn)，將這3臺(tái)不同額定的制冷量的熱泵型房間空調(diào)器放置在實(shí)驗(yàn)室中。并對(duì)持續(xù)運(yùn)行中的空調(diào)的開關(guān)機(jī)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)換，在一個(gè)小時(shí)內(nèi)使空調(diào)的開關(guān)機(jī)狀態(tài)進(jìn)行10次調(diào)換即可。要注意，每次的開關(guān)機(jī)切換時(shí)間間隔要差3分鐘。即保證每一次空調(diào)運(yùn)行時(shí)間最少有3分鐘，避免因?yàn)檫\(yùn)行時(shí)間不夠影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。每隔40次開關(guān)機(jī)后可以利用空氣焓值的運(yùn)算方法對(duì)空調(diào)器進(jìn)行運(yùn)行性能的測(cè)試，并記錄不同時(shí)間和開關(guān)機(jī)狀態(tài)下空調(diào)的節(jié)能效果。實(shí)驗(yàn)室的工作情況也要符合國(guó)家規(guī)定房間空氣調(diào)節(jié)器的標(biāo)準(zhǔn)工作情況。實(shí)驗(yàn)中要注意保持空調(diào)的風(fēng)速和溫度不變，可以設(shè)定為高風(fēng)速，低溫度的工作模式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，避免因?yàn)椴煌倪\(yùn)行狀態(tài)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。

（2）按照國(guó)家規(guī)定房間空氣調(diào)節(jié)器的標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合空氣焓值的計(jì)算方式并選取這三種不同額定制冷量的空調(diào)各一臺(tái)，進(jìn)行空調(diào)器運(yùn)行性能的工作情況測(cè)試。同上面一種實(shí)驗(yàn)方法類似，將空調(diào)的風(fēng)速設(shè)置為高風(fēng)，溫度設(shè)置為最低溫度進(jìn)行。為了測(cè)試在不同的室外溫度下，空調(diào)的運(yùn)行性能和工作情況，選取并采用了3種不同的室外溫度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程中要注意對(duì)室內(nèi)溫度的把控，保證這3種不同的室外溫度有相同的室內(nèi)溫度。通過實(shí)驗(yàn)我們可以發(fā)現(xiàn)在不同溫度下，空調(diào)的運(yùn)行性能也不同。同時(shí)干球溫度與濕球溫度之間呈正比。

（3）用恒定的電壓為空調(diào)供電，在過程中同樣讓空調(diào)處于制冷的工作狀態(tài)，與上面兩種實(shí)驗(yàn)相同，將空調(diào)的溫度設(shè)置為最低溫度，風(fēng)速為高速，防止空調(diào)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)停機(jī)現(xiàn)象，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收到影響。為了驗(yàn)證粉塵污染對(duì)空調(diào)運(yùn)行性能的影響，在進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)以3天為一個(gè)階段，進(jìn)行淋水模擬和粉塵模擬，在每次進(jìn)行完淋水模擬和粉塵模擬之后對(duì)空調(diào)的運(yùn)行性能進(jìn)行觀察和記錄。

淋水模擬實(shí)驗(yàn)：用符合國(guó)家規(guī)定的房間空氣調(diào)節(jié)器的標(biāo)準(zhǔn)的淋水噴頭在持續(xù)運(yùn)行了72個(gè)小時(shí)的空調(diào)上方距離50至60厘米處的位置，在冷凝器上方進(jìn)行淋水，淋水的角度與冷凝器垂直為10-20°角的位置，淋水的水量以每小時(shí)90-110升為標(biāo)準(zhǔn)。淋水模擬實(shí)驗(yàn)持續(xù)時(shí)間為1分鐘。

粉塵模擬實(shí)驗(yàn)：粉塵模擬實(shí)驗(yàn)是在淋水模擬實(shí)驗(yàn)之后進(jìn)行的，以冷凝器的平面面積大小為主，按照每平方米的粉塵噴出量為200g左右。其中采用的噴粉裝置噴出的粉塵要與國(guó)家規(guī)定的大氣實(shí)驗(yàn)粉塵標(biāo)準(zhǔn)樣品模擬大氣塵。在實(shí)驗(yàn)過程中，噴出的粉塵要盡量均勻的噴灑在冷凝器表面。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程持續(xù)半個(gè)小時(shí)，同時(shí)保證空調(diào)一直處于工作狀態(tài)。

2實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

2.1開停機(jī)對(duì)空調(diào)器長(zhǎng)期運(yùn)行性能的影響

開停機(jī)的次數(shù)越多，空調(diào)的制冷能力受到的影響就會(huì)越少，而空調(diào)的運(yùn)行的效能受到的影響也是隨著開停機(jī)的次數(shù)增加越來越小。通過研究數(shù)據(jù)表明，可以看出隨著空調(diào)開停機(jī)次數(shù)的增加，空調(diào)內(nèi)的換熱系數(shù)也會(huì)降低，從而降低了空調(diào)的制冷能力，也使空調(diào)的運(yùn)行性能降低，不利于節(jié)能空調(diào)的長(zhǎng)效節(jié)能。

2.2溫度符合對(duì)空調(diào)器長(zhǎng)期運(yùn)行性能的影響

在高風(fēng)，低溫的制冷狀態(tài)下，這3種不同額定制冷量的空調(diào)的制冷能力和制冷效果與室外溫度呈反比，即隨著室外溫度的升高，空調(diào)的制冷能力和制冷效果會(huì)降低。而且，通過研究可以發(fā)現(xiàn)，空調(diào)的制冷能力降低的速度低于空調(diào)的能效的降低速度。但空調(diào)制冷能力的降低率不低于百分之八，而能效比EER的降低率最高為百分十五。

而且，受到空調(diào)室外機(jī)是風(fēng)冷冷卻式的影響，如果室內(nèi)溫度維持不變，且其他影響因素也固定時(shí)，隨著室外溫度的提高，空調(diào)冷凝器的溫度也會(huì)提高，同樣也使得壓縮機(jī)的壓縮比增加幅度增加。總而言之，隨著空調(diào)器的制冷能力的減少，空調(diào)所需要的功率增加，能效比也大大的降低。

2.3粉塵污染對(duì)空調(diào)器長(zhǎng)期運(yùn)行性能的影響

通過實(shí)驗(yàn)證明，空調(diào)的制冷能力和能效比EER與粉塵污染的嚴(yán)重程度呈正比，后趨于穩(wěn)定，即粉塵污染的程度越嚴(yán)重，空調(diào)剛開始在受到粉塵污染后，制冷能力和能效比EER會(huì)極速降低，但隨著粉塵量的增多，空調(diào)的制冷能力和能效比EER受到的影響也變得較小。總而言之，就是由于粉塵附著在空調(diào)的冷凝器上，就會(huì)導(dǎo)致冷凝器的傳熱的阻力增加，降低了冷凝器的傳熱能力。但是當(dāng)粉塵的污染到了一定程度之后，冷凝器可以聚集的粉塵量也已經(jīng)到達(dá)了極限，無法容納更多的粉塵，所以空調(diào)器的制冷能力和能效比EER也不會(huì)降低了。

3結(jié)束語

影響空調(diào)運(yùn)行性能與空調(diào)的運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)短，和空調(diào)所處室外溫度以及大氣中粉塵含量有關(guān)。通過實(shí)驗(yàn)也可以得出，開停機(jī)對(duì)空調(diào)運(yùn)行性能影響較小，而溫度符合對(duì)空調(diào)運(yùn)行性能的影響隨著空調(diào)的制冷量的提高而減少，但粉塵污染是對(duì)空調(diào)運(yùn)行性能產(chǎn)生最大影響的因素。而且在進(jìn)行淋水模擬實(shí)驗(yàn)和粉塵實(shí)驗(yàn)后，可以發(fā)現(xiàn)，空調(diào)的制冷能力和制冷的效果比例EER不再出現(xiàn)降低的現(xiàn)象。因此，在考慮和分析影響空調(diào)性能的外部因素時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)粉塵污染和溫度符合多進(jìn)行考量。最后，希望文章能夠?qū)μ骄坑绊懣照{(diào)運(yùn)行性能的因素做出貢獻(xiàn)，盡綿薄之力。