随着国民经济的发展和人民生活水平的提高空调系统的应用越来越广泛

随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，空调系统的应用越来越广泛。空调系统节能问题已经成为当前主要课题之一。衡量空调系统是否节能的主要参数为EER和COP。EER(能效比)定义为制冷系统中制冷量与压缩机功的比值。COP(性能参数)定义为制热系统中制热量与压缩机功的比值。对空调系统而言，EER(COP)值越高，表示实现相同制冷、制热量所需要的耗电量越小，空调系统越节能。空调系统的节能化设计可以从以下方面入手：

1 压缩机的选择

采用直流变频压缩机可使用电量减少，与采用交流变频压缩机相比，效率极大提高。

直流变频压缩机多采用无刷直流电机，无刷直流电机与普通的交流电机或有刷直流电机的最大区别在于其转子是由稀土材料的永久

磁铁构成，定子采用整距集中绕组，简单说来就是把普通直流电机由永久磁铁组成的定子变成转子，把普通直流电机需要换向器和电刷提供电源的线圈绕组转子变成定子。这样，就可以省掉普通的直流电机所必须的电刷，且其调速性能与普通的直流电机相似，无刷直流电机既克服了传统直流电机的一些缺陷，如电磁干扰、噪声、火花可靠性差和寿命短等，由具有交流电机所不具有的一些优点，如运行效率高、调速性好、无涡流损失。所以直流变频压缩机与交流变频压缩机组相比具有更大的节能优势。

为提高直流变频压缩机的性能，在技术上可做以下改进

1.1 压缩机电机定子可采用最新的集中式线圈结构。同传统的分布式线圈结构相比可以减少铁芯外线圈的阻值，有效提高电机效率。

1.2 采用高磁性稀土永磁材料制作的压缩机电机转子，其形状可以由圆弧形改进为D形，从而增强磁束密度提高磁性，大幅度增大力矩。

1.3 压缩机结构设计应增强密封性，减少冷媒的泄漏量。

2 风扇电机的选择及风扇扇叶形状的改进

风扇电机采用无刷直流电机可以减少耗电量，上述已分析了无刷直流电机的原理与优势。经比较，交流电机的效率为30%-40%，无刷直流电机的效率可达55%-70%。

风扇扇叶形状也是影响空调系统效率的重要因素。轴流式、离心式、贯流式及涡流式风扇的选用，应根据实际使用位置的不同分别设计分析。而对前述每种风扇而言，其扇叶形状的差异也会对风量产生重大影响，进而影响系统的换热效率。例如三叶轴流式风扇可作如下改进：

2.1 增大扇叶前进角

2.2 将扇叶边缘改进为三角翼状，使之平坦化

2.3 使扇叶半径方向的出口角分布合理化

3 热交换器设计分析

空调系统中热交换器指的是蒸发器的冷凝器。目前风冷式空调机组大多采用翅片蛇形管式换热器，对于改种换热器要增强其换热效率，提高系统性能可以从以下方面作改进：

3.1 在不改变机器外形尺寸的情况下，改善热交换器的形状以增加热交换器的换热面积。如将热交换器做成弯曲状或采用两部分换热器错开放置组合形成1组换热器等，均可增加热交换器的导热面积。3.2 减小热交换器的铜管管径，由直径9.52改为7.0，此时相同体积的热交换器列数可由2列变为3列，段数也可相应增多，换热效率大大提高。

3.3 减小翅片间距来增加传热面积。如翅片间距从1.8mm到1.6mm 到1.4mm，传热面积依次增大。但此时应考虑室外热交换器翅片间的杂质堆积及除霜等问题

3.4 改变热交换器铜管内壁螺纹的形状来增加换热效率。将铜管内螺纹由单螺纹改变为多螺纹，或由拱形改变为梯形；可以进一步在梯形螺纹的山顶顶部面上，二次设置微小细沟槽，或设置交叉沟槽，进一步提高管内的传热性能。

3.5 改变热交换器翅片的形状来提高换热性能。如：平板形换热性能<波浪形换热性能<印花形换热性能<改良印花形换热性能。

3.6 增加热交换器的通风量(在不增加噪音的情况下)。使用送风效率搞得风扇及电机，增大通风量，使得换热效率增强。

3.7 改善热交换器的分流状况，充分利用热交换器。热交换器分流路程是否均匀对热交换器效率影响很大，在设计分流器及分流管时，应充分精确考虑分流路数，分流，分流路管径及分流管长，这样才能减小各路差异，换热均匀，充分发挥热交换器的性能。

4 电子膨胀阀的使用

目前脉冲式电子膨胀阀应用较广泛，调节品质较好。其原理是当控制电路的脉冲电压按一定的逻辑顺序输入到电子膨胀阀电机各相线圈上时，电机转子受磁力矩作用产生旋转运动，通过减速齿轮组传递动力，并通过传递机构，带动阀针对直线移动，改变流量大小，从而自动实现调节冷媒流量，使制冷系统保持最佳状态。

使用电子膨胀阀代替以往空调系统中使用的毛细管，可以进一步精确地控制流量，使蒸发器的作用尽可能的发挥出来。毛细管节流方式中，一旦选定了毛细管长度，其节流程度不可再调整。若采用热力膨胀阀，则其调整范围不大。而电子膨胀阀可以通过控制冷媒流量来控制蒸发器的过热度和冷凝器的过冷度，尤其电子膨胀阀与变频压缩机共同使用时，可以再较大范围内精确调节冷媒流量，起到节流与降低噪音作用。完全的热交换必然会提高整机的效率，从而达到节能的目的。

5 工质的选择

目前，过渡制冷工质R22，应该较广泛的替代工质为R410a,R410a 为新型混合工质，它是由工质R32和R125(50/50WT%)组成。

用R410a替代R22制冷效率提高很多，但是R410a系统来说，R410a 的饱和压力高，设备及管路材料应加强，压缩机结构应作相应调整。

以上只是从理论上分析了影响空调系统EER值和COP值的5大因素，具体设计时应结合系统的实际情况并结合实践来真正实现空调系统节能。