黃東:可變分流技術能同步提升空調制冷制熱效率-新華網
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2023 07/19 17:02:07
來源:新華網

黃東:可變分流技術能同步提升空調制冷制熱效率

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  新華網北京7月19日電(谷雨)工業綠色發展勢在必行,為響應“雙碳”目標,踐行綠色低碳社會責任,順應綠色節能理念下行業變革潮流,7月19日,海爾空調聯合新華網以及其他相關權威機構以“綠色科技 低碳生活”為主題,在新華網媒體創意工場舉辦“空調産業高品質發展論壇暨可變分流新科技發布會”論壇。

  海爾空調通過與西安交通大學有效並聯、精誠合作,才使得科研成果加速落地。在本次論壇上,從技術産生的背景和原理角度,西安交通大學能動學院制冷與低溫工程係主任、博導黃東教授分享了“可變分流”科技聯合研發的過程和突破。黃東表示,近年來,中國空調技術取得了長足進步。整體而言,中國空調技術對自主創新提出了更高要求和需求。在此過程中,隨著“雙碳”進程和自主創新要求提高,是做可變分流空調的最大背景。

  要了解可變分流空調,首先需要了解空調室外機的冷熱交換原理。黃東談到,在空調制冷時,空調室內機從房間裏吸收了熱量,加上壓縮機轉化的熱量,一起通過室外機排放到大氣中間。室外機的排熱能力會制約室內制冷量的大小,室外機在向外排放熱量時,制冷機的狀態由氣態變成液態,在制冷迴圈中,室外排熱器起到冷凝劑作用。在空調制熱時,房間供熱量通過室內機釋放,室外機從大氣中吸收熱量佔到制熱量的2/3。室外換熱器在制熱時,吸熱能力也對制熱量産生至關重要的作用,室外換熱器吸熱時,制冷機狀態從液態變成氣態,起到蒸發器作用。

  從用戶角度來説,黃東認為,老百姓需要制冷量大、制熱量大,同時耗電少的空調。這對設計者而言,提出的挑戰就變成室外換熱器制冷量和制熱量能效同步提高。這意味著,設計者希望室外換熱器在制冷時,對大氣排放熱量更多,冷凝器吸收熱量更多,在制熱時,從大氣中吸收更多熱量,蒸發器散發熱量更多。在室外換熱器設計時,這兩部分需求是相互的。

  出于市場需求,可變分流技術誕生了。黃東談到,中國的空調是通常又制冷又制熱的雙制式空調,佔據絕大數品類,用戶希望制冷和制熱效率都要高。落實到室外換熱器的設計過程中間,流路這個環節又沒有辦法做到兼顧。整個行業現在採取的路線就是固定流路,要不是偏制冷,要不是偏制熱,或存在中間狀態,存在取舍。而可變分流要解決的技術難點,就是考慮如何設計一個換熱器,讓其制冷時處在最佳流路數,制熱時也處于最佳流路數,雖然這兩個流路數有差異,但是通過轉換和可變的裝置,把它融合到一起。實際上,可變分流實現的就是換熱器在做冷凝器和蒸發器時,對流路需求的差異性共存,而又處在各自最佳換熱狀態,這樣才能同步提高空調制冷和制熱效率。

  因此,設計者在其中就加了兩個單向閥,即流動的導向閥。從理論上來説,黃東談到,換熱器的設計,流路數有無窮種組合,需要針對不同制冷量以及不同規格的空調,尋找最優流路數的過程。從電學角度來看,在真正設計可變分流流路過程中,最大的障礙就是多支路的交叉並聯和串聯的混聯方式,加入兩個單向閥就會導致不同流路數,導致流程上存在不對稱,因此需要解決流路阻力分配等問題。在實際設計中,基于這些考量,通過反覆“折騰”,設計者對可變分流單向閥進行了重新開發,在正向流通時,降壓很小,逆向流通時,又無泄露,這也是整個開發過程中解決的最主要的難題。

  當前,我國以“碳達峰碳中和”目標為牽引,推動綠色轉型,助力全球綠色版圖的不斷擴大,成為了全球生態文明建設的重要參與者、貢獻者以及引領者。以海爾空調為代表的空調企業積極推進綠色低碳發展,在科技創新的賽道上不斷地飛躍進化,照亮家電行業以及空調産業的未來。本次論壇上,眾多的業內專家學者、行業領軍人物解讀空調産業高品質發展的關鍵決策,共同推動行業的綠色轉型升級之路。

  

  

【糾錯】 【責任編輯:周靖傑】