2021年10月29日，在一年一度的中國家用電器技術(shù)大會上，空調(diào)專業(yè)技術(shù)分會現(xiàn)場氣氛熱烈。在全球經(jīng)濟環(huán)境復(fù)雜多變、原材料漲價、需求低迷等多重因素疊加的背景下，與會代表圍繞后疫情時代空調(diào)舒適、節(jié)能、環(huán)保、降本等創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展方向展開討論。

會議主席：美的機電研究院副院長鄭立宇

多路徑提升產(chǎn)品舒適性

提升舒適性，是空調(diào)的系統(tǒng)性工程，需要企業(yè)從多個方向推進。在此次空調(diào)專業(yè)技術(shù)分會上，TCL空調(diào)認(rèn)為，舒適的空調(diào)應(yīng)該同時具備熱舒適、聲舒適和空氣品質(zhì)好3個品質(zhì)。

在熱舒適方面，TCL空調(diào)家用研發(fā)中心總經(jīng)理熊軍表示，TCL應(yīng)用創(chuàng)新設(shè)計的模糊控制+PID控制方法，分別調(diào)控壓縮機運行頻率和內(nèi)風(fēng)機轉(zhuǎn)速的升降，改變原有單一溫度目標(biāo)控制，同時精確調(diào)控溫度和濕度，最終實現(xiàn)溫度±0.5℃、濕度±3%的雙目標(biāo)精確控制，營造更加舒適健康的室內(nèi)環(huán)境。

奧克斯電氣股份有限公司研發(fā)中心系統(tǒng)設(shè)計工程師王小婷在“變頻空調(diào)器低風(fēng)擋升頻對用戶舒適性的影響”報告中指出：“針對熱舒適性，我們研究發(fā)現(xiàn)，在熱風(fēng)可以落地的情況下，通過升頻提高制熱量可以提高制熱效果；但在熱風(fēng)不落地時，升頻不利于用戶舒適性，不建議通過升頻手段改善舒適性?！?/p>

除霜時間也是影響空調(diào)熱舒適性的主要因素?！岸具\行制熱時，當(dāng)室外換熱器溫度低于水的凝結(jié)點時，室外機換熱器表面會出現(xiàn)結(jié)霜并累積，導(dǎo)致熱阻顯著增大，系統(tǒng)換熱表現(xiàn)惡化，影響用戶的熱舒適性?！焙Ｐ偶译娧邪l(fā)中心制冷副主任工程師陳守海提出，“我們通過研究發(fā)現(xiàn)，在制熱轉(zhuǎn)制冷除霜和制冷除霜轉(zhuǎn)制熱的過程中，通過關(guān)閉電磁閥，壓縮機只能抽吸儲液器里的制冷劑，而冷凝器中的制冷劑還在持續(xù)地流向蒸發(fā)器，高低壓差得以快速減小。在相同壓差條件下，壓縮機頻率得以提高，降頻耗時縮短。該控制方案不需要壓縮機消耗大量時間降低至超低頻，可以大幅縮減除霜的時間。針對換熱器除霜，青島海爾智能技術(shù)研發(fā)有限公司項目經(jīng)理代傳民帶來了“換熱器分段除霜技術(shù)在多聯(lián)機中的應(yīng)用”的報告。他援引研究結(jié)果說，“我們將室外換熱器并聯(lián)分割，在除霜對象的換熱器前后配置電子膨脹閥，構(gòu)成了制冷劑回路。通過該結(jié)構(gòu)可以利用制冷劑的冷凝潛熱，以較少的制冷劑流量除霜，因此增加了向室內(nèi)供應(yīng)的制冷劑流量，進而降低除霜時室內(nèi)溫度的波動，大大提升用戶的體驗。”

對于“聲舒適”，四川長虹空調(diào)研究院CAE仿真設(shè)計師鄧培生帶來了“空調(diào)管路振動噪聲協(xié)同仿真研究及應(yīng)用”的研究成果，海信家電集團股份有限公司振動噪聲工程師孫義祥則帶來了“抗性消聲器在空調(diào)降噪中的應(yīng)用”的報告。其中，海信方面得出結(jié)論，擴管式消音器廣泛應(yīng)用于空調(diào)分體機，通過頻譜測試和消音器選型計算，可有效地降低制熱工況下，從室外機傳遞至室內(nèi)機的噪聲，提高舒適性。然而，目前消音器設(shè)計基于進出口無反射邊界條件，在實際的空調(diào)系統(tǒng)中，其邊界條件遠(yuǎn)比該簡化條件復(fù)雜，例如將壓機空腔看成聲學(xué)元件時，壓縮機和消音器相當(dāng)于串聯(lián)，它們之間的配管長度將影響消音器的傳遞損失。

管路系統(tǒng)是空調(diào)產(chǎn)品的核心，也是振動噪聲的主要來源，空調(diào)的管路設(shè)計直接影響整機的振動噪聲水平，通過管路設(shè)計可以很好地改善產(chǎn)品的振動噪聲問題。美的中央研究院先行研究工程師梁杰存帶來了“多頻復(fù)雜激勵下的空調(diào)管路優(yōu)化方法”，研究提出了一種適用于復(fù)雜多頻載荷激勵的壓縮機-管路高效的優(yōu)化設(shè)計仿真分析方法，計算效率提升90%。

技術(shù)創(chuàng)新促產(chǎn)業(yè)升級

在此次空調(diào)專業(yè)技術(shù)分會上，除了舒適性，包括壓縮機、散熱器、電子器件、制造設(shè)備等空調(diào)其他技術(shù)的創(chuàng)新也有目共睹。

作為空調(diào)的核心零部件，壓縮機的技術(shù)創(chuàng)新對于空調(diào)整體技術(shù)性能提升起到關(guān)鍵的作用。上海海立電器有限公司研發(fā)工程師張利，基于彈性流體動力潤滑理論的葉片活塞潤滑特性研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)壓縮機轉(zhuǎn)速較低時，葉片活塞之間的潤滑狀態(tài)以邊界潤滑為主；而當(dāng)壓縮機轉(zhuǎn)速較高時，葉片活塞之間的潤滑狀態(tài)為混合潤滑，需要考慮潤滑油膜產(chǎn)生的流體壓力帶來的影響。

高速化作為壓縮機的底層技術(shù)，對壓縮機的高效、成本、小型化都能帶來一定的貢獻(xiàn)，是未來壓縮機技術(shù)發(fā)展的重要方向，GMCC已率先在此方面展開研究。GMCC&Welling旋轉(zhuǎn)產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)理王毅強在“高轉(zhuǎn)速壓縮機關(guān)鍵技術(shù)研究”報告中介紹說，“我們推出的高轉(zhuǎn)速壓縮機采用轉(zhuǎn)子不均勻切邊設(shè)計、高性能磁性材料設(shè)計、轉(zhuǎn)子極冠狹縫設(shè)計、定子模態(tài)避型避頻設(shè)計、大氣隙設(shè)計等關(guān)鍵技術(shù)，可應(yīng)用洗碗機、熱風(fēng)機、干衣機等對空間、重量要求高的系統(tǒng)中，可以滿足家電的更加高效和小型化的發(fā)展需求。”

散熱器也是影響空調(diào)性能關(guān)鍵零部件。西安交通大學(xué)能源與動力工程學(xué)院制冷與低溫工程系教授晏鋼在研究翅片換熱器對于熱泵式空調(diào)的性能影響時發(fā)現(xiàn)，改善空氣側(cè)換熱性能是提高翅片管換熱效率的關(guān)鍵，具體的方法有翅片開縫/打孔、采用縱向渦發(fā)生器等；改善制冷劑側(cè)換熱性能的方法主要包括為管內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)的改進和管內(nèi)插入物等方法，其中內(nèi)螺紋管和內(nèi)插紐帶已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。寧波奧克斯電氣股份有限公司研發(fā)中心工程師袁封明通過數(shù)值模擬，研究了空調(diào)多路換熱器中制冷劑分液不均的原因，采用田口方法分析分路體前的進液管結(jié)構(gòu)對分液均勻性的影響因素。他的結(jié)果表明，從進液管到制冷劑分路體入口的距離和進液管的轉(zhuǎn)彎角度對制冷劑的分配有重大影響，而分路體的安裝角度和進液管的相對位置對分配影響不大，并以此為基礎(chǔ)提出了新的進液管優(yōu)化結(jié)構(gòu)以緩解制冷劑的分配不均。

作為第三代半導(dǎo)體的代表材料，碳化硅是制作高溫、高頻、大功率、高壓器件的理想材料之一?！疤蓟枰蚱洳牧舷到y(tǒng)具有優(yōu)異功率特性指標(biāo)，可節(jié)約電源轉(zhuǎn)換損耗及增加系統(tǒng)功率密度，有助于白電產(chǎn)業(yè)升級?！睆B門市三安集成電路有限公司技術(shù)中心技術(shù)總監(jiān)葉念慈在“第三代半導(dǎo)體功率器件助力白電產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新”的演講報告中指出。據(jù)他介紹，三安光電使用自產(chǎn)的第三代半導(dǎo)體器件，搭配應(yīng)用電路，可使PFC呈示出99%以上的轉(zhuǎn)換效率，半橋逆變可呈現(xiàn)出97%以上的轉(zhuǎn)換效率。家電PFC使用全碳化硅模塊，功耗降低了約45%；電機使用全碳化硅模塊，功耗可降低約70%，與驅(qū)動IC一體化集成，實現(xiàn)小型化。

愛發(fā)科在提高空調(diào)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)效率方面有成熟的經(jīng)驗。愛發(fā)科東方真空（成都）有限公司總工程師李健，隨著全球制造業(yè)對設(shè)備的自動化、無人化要求越來越高，ULVAC成都研發(fā)制造了以自動夾具、自動物流、氣動液壓技術(shù)，伺服控制技術(shù)、檢測傳感技術(shù)、機器人及視覺技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)為核心技術(shù)的全自動氦氣檢漏設(shè)備。在氦氣檢漏及充注設(shè)備上應(yīng)用新技術(shù)，可以實現(xiàn)無人化、智能化，進而協(xié)助家電企業(yè)達(dá)成“提高產(chǎn)能、降低成本”的目標(biāo)。