冷凝器膠球清洗裝置在中央空調(diào)節(jié)能中的應用？

         人們都知道，夏天天氣炎熱，需要打開空調(diào)進行降溫制冷，暖通空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能設計是針對冷凝器膠球清洗裝置節(jié)能環(huán)保效益改造技術問題以中心的討論專題，宏琦公司針對中央空調(diào)冷凝器膠球清洗裝置節(jié)能創(chuàng)新設計進行理論分析。對冷凝器膠球清洗裝置進行局部模塊化改善，來解決夏季由于室外高溫環(huán)境使得分體式空調(diào)冷凝器膠球清洗裝置無法有效地將制冷劑循環(huán)攜帶的熱量及時通過肋片傳給室外空氣，影響空調(diào)制冷效果，耗能大等問題。

         中央空調(diào)冷凝器膠球清洗裝置用于制冷空調(diào)系統(tǒng)，管內(nèi)制冷液直接與管外空氣強制進行熱交換，以達到制冷空氣的效果。

         冷凝器膠球清洗裝置中冷凝器即室外熱交換器，在制冷時為系統(tǒng)的高壓設備（冷暖熱泵型在制熱狀態(tài)時為低壓設備）裝在壓縮機排氣口和節(jié)流裝置（毛細管或電子膨脹閥）之間，由空調(diào)壓縮機中排出的高溫高壓氣體，進入冷凝器，通過銅管和鋁箔片散熱冷卻，空調(diào)器中都裝有軸流式冷卻風扇，采用的是風冷式，使制冷劑在冷卻凝結過程中，壓力不變，溫度降低，由氣體轉化為液體。

□ 冷凝器膠球清洗裝置問題描述：

         現(xiàn)實生活中，數(shù)以億計的分體式空調(diào)器遍布在家庭和小型辦公場所，夏季高溫，需要制冷提供優(yōu)良的生活和工作環(huán)境，傳統(tǒng)的分體式空調(diào)冷凝器一般采用風冷式，在室外風機的作用下，使得冷凝器散熱效果不佳，影響了空調(diào)器的制冷效果，耗費了大量的能源。同時由于室內(nèi)蒸發(fā)器的溫度在大多數(shù)情況下低于空氣的露點溫度，將空氣中的部分水分凝結下來形成冷凝水，這樣不僅浪費了冷凝水，而且外排的冷凝水直接滴落在人行道或住戶窗臺，既擾民又污染了環(huán)境。

□ 冷凝器膠球清洗裝置技術系統(tǒng)確定

         針對前述問題的現(xiàn)狀，將分體式空調(diào)器室外冷凝器作為技術系統(tǒng)。該技術系統(tǒng)由制冷劑、散熱鋁肋片、底座、保護外殼、銅管等組件組成。

□ 冷凝器膠球清洗裝置最佳理想解（IFR）的確定

         根據(jù)TRIZ最佳理想解的分析方法，確定最佳理想解如下： 

         1）設計的最終目標是什么？提高冷凝器散熱能力。

         2）IFR是什么？冷凝器能自主散發(fā)熱量。

         3）達到最終理想結果的障礙是什么？ 冷凝器內(nèi)制冷劑與室外空氣之間溫差較小（夏季高溫環(huán)境狀態(tài)時）。

         4）它為什么成為你的障礙？夏季室外環(huán)境空氣的溫度較高。

         5）你如何使障礙消失？如果環(huán)境空氣能自己在冷凝器肋片附近形成低溫環(huán)境。

         6）什么資源可以幫助你？空氣、地下水、海水、河水、空調(diào)冷凝水、低溫自來水、風扇……

         7）在其它領域中或其它工具可以解決這個問題嗎？大型空調(diào)裝置使用地下水等冷媒實現(xiàn)了強化傳熱。

         理想解的方案：借助分體式空調(diào)中冷凝水（或低溫自來水）可以幫助我們提高散熱效果。

□ 冷凝器膠球清洗裝置系統(tǒng)功能分析

         對現(xiàn)有系統(tǒng)進行組件分析、結構模型分析，并構建系統(tǒng)功能模型。

         1）系統(tǒng)組件肋片對空氣傳遞熱量能力不足； 

         2）超系統(tǒng)組件灰塵存儲在肋片和銅管表面，該垢層對將制冷劑的熱能傳遞給空氣有抑制的有害作用；

         3）系統(tǒng)組件肋片表面存儲灰塵帶來影響熱量輻射給空氣的有害作用。

□ 冷凝器膠球清洗裝置物場分析與標準解

         根據(jù)系統(tǒng)功能模型，得出問題物場模型。根據(jù)問題物場模型，得出其部分標準解。

□ 冷凝器膠球清洗裝置產(chǎn)生概念解

         6.1 產(chǎn)生不足作用的物場模型根據(jù)示物場模型與標準解，蒸發(fā)器室內(nèi)換熱表面所產(chǎn)生的冷凝水（溫度一般為10～15℃）直接排向環(huán)境，未能得到利用，造成能源的浪費，故將超系統(tǒng)資源――蒸發(fā)器冷凝水通過管線收集、存儲在冷凝器肋片上部，利用海綿虹吸現(xiàn)象和布水器，借助自身重力使低溫冷凝水呈膜狀流過肋片表面，形成局部低溫環(huán)境，利用制冷劑傳導來的熱量將其蒸發(fā)，實現(xiàn)對高溫高壓制冷劑進行降溫的目的，當冷凝水量不足時，采用低溫自來水進行補充。

         6.2 產(chǎn)生有害作用的物場模型 根據(jù)示物場模型與標準解，還是利用超系統(tǒng)的冷凝水和自來水對肋片表面進行清洗，防止灰塵的積累和附著、結垢，繼而造成熱傳導系數(shù)的下降，同時也可利用冷卻風扇的風力將灰塵吹走。 

□ 冷凝器膠球清洗裝置改善方案與結論

         在技術系統(tǒng)概念設計的基礎上，如圖4所示，對分體式空調(diào)器改進設計如下：

         對改進結構實行模塊化設計，在肋片上部安裝積水布水盤，從室內(nèi)機排出的低溫冷凝水借助自身重力、海綿的毛細和溫度場作用流到冷凝器上部積水布水盤，盤內(nèi)放置易于吸水、存水的海綿體材料，布水盤的開孔與肋片間隙等距并保證冷凝水能沿著肋片流下，直接與空氣流接觸進行熱交換，冷凝水得以蒸發(fā)進入空氣，既提高了冷凝器的換熱量，又杜絕了冷凝水外排影響環(huán)境的問題，轉害為利。考慮到室外冷凝器肋片有振動，需要將噴淋器和積水布水盤等做好固定、減振措施。另外，這里僅僅是將冷凝器的熱量移走，資源利用上并未達到最優(yōu)化，如果能設計、改造為加熱熱水，能量充分得到利用是今后的研究重點。

         經(jīng)過分體式空調(diào)冷凝器改進后的試驗驗證，該改善方案達到較好的節(jié)能降溫效果經(jīng)過測算大約可以增加制冷量7～10%，節(jié)約耗電量9～11%。其將具有極為廣闊的市場。