当前,我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,经济结构出现重大变化,居民消费更加向提高品质生活方向转变,产品创新进入活跃期,这种活跃的创新在空调行业表现为产品的优化升级。家用空调的更新需求将在2023年开始成为主流。未来,更加智能、节能、高效的空调将受到消费者的青睐。
空调的普及不可避免地产生了大量冷凝水,而这部分冷凝水大多只是简单地通过管路排放到室外,不仅影响建筑美观,还造成了冷凝水冷量的大量浪费,研究表明,家用空调的制冷性能系数EER受室外环境温度影响显著,室外温度每下降1℃ 时,EER值平均升高0.035。对此,国内外已有不少专家学者尝试在空调室外机所处环境内喷雾,利用液雾的蒸发吸热来降低空调室外温度。
因此,基于空调的工作原理以及喷雾冷却技术的研究现状,项目组提出了以下设计思路:(1)利用室外机风扇组织室内机冷凝水的雾化过程,不附加额外能耗;(2)使雾化颗粒在冷却气流中蒸发并降低气流温度;(3)利用低温气流改善冷凝器换热,提高空调EER,最终实现空调的节能与冷凝水的雾化。
(结构示意图)
(圆盘雾化器3D透视图)
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在充分研读国内外冷凝水研究成果的前提下,我们对家用空调的现状进行思考,并对雾化装置进行多次探索,通过焓差室进行制冷性能测试,充分证明了雾化装置利用冷凝水的可行性。我们设计创新出了一款新型空调室外机结构以及雾化器,可以实现回收冷凝水,保护环境,提高空调能效的效果,做到了真正意义上的节能减排。基于大量的实验数据,我们绘制了43°工况下冷凝器外侧温度场的云图,通过对比两张图片,可以清楚看到在加入冷凝水之后,冷凝器周围的空气温度存在明显下降;为了进一步分析冷凝水对空调EER、制冷量和耗功的影响,我们以35度工况为例,绘制了折线图,加入雾化水滴之后,空调的制冷量提高,耗功降低,综合两项因素可见,空调EER在加入冷凝水之后明显上升。
最后,我们根据测得数据,整理了表格,通过纵向对比可见,冷凝水对于提高空调EER的效果十分明显。
(35℃ EER对比图) (通入冷凝水前后)
(标准工况下制冷量与耗功)
(43℃ EER对比图)
( EER对比表)
同时,实现了对冷凝水的智能控制,使得用户能获得更好的使用体验,保证了内部的雾化效果,科学便捷,响应国家节能减排号召,顺应行业智能化发展趋势,发展前景广阔。 (张卓欣,陈康康)返回搜狐，查看更多