节能环保空调结构的设计
[摘 要]我国促进在经济发展的同时环境还能得到有效保护，将节能环保观念大力推广并实施应用到每个行业，空调对于人民的生活、生产可以说是必需品，加强对其节能环保相关的结构设计，在保护环境、节约能源方面会起到十分重要的作用。下文主要阐述了节能环保空调的工作原理以及详细分析了节能环保空调结构设计，希望能够在一定程度上促进我国节能环保空调的发展。
[关键词]节能环保；空调结构；设计
中图分类号：TB657.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）30-0028-01
随着全球变暖形式不断严峻，空调的应用也更加广泛，在诸多的民用、工业建筑工程中，空调成为了必不可少的电器设备，然而，在使用空调过程中会电能消耗量十分巨大，空调在使用过程中还会不断排除废气，对环境造成污染。为了更好地维持社会向着可持续发展的道路前进，应该改造完善传统空调，投入财力人力去加强研究空调节能环保设计，在节约能源以及保护环境方面都十分有价值意义。
1.节能环保空调的特征和使用范围
随着人们的节能环保意识不断加强，空调结构设计的节能环保成为必然要求。现阶段的节能环保空调呈现出操作简单方便，体积轻巧方便，外观设计更加具有艺术品位，工作效率高且节约电能的特点，为人们的生活节约了开支，更加满足人们的需求，给人们带来了舒适。节能环保空调更多地应用于制造业、加工业、文化产业和公用产业等。在制造业方面，制造业的生产线比较长且包含的各类部门较多，大量的空调使用将成为一项必要的开支，节能环保空调的广泛使用将会节省一部分的开支。加工业、文化娱乐产业以及公用产业同制造业一样，产业链比较长、日常开支较大、其中空调的使用就是一项必要的开支，因此使用节能环保的空调是这些产业的最佳选择，不仅节省开支还能节约能源保护环境。
2.节能环保空调的工作原理
节能环保空调主要是通过其内部的微电子控制器、制冷器、冷媒水、湿帘等完成制冷过程。首先在节能环保空调开始正常工作时，微电子控制器进入工作状态，空调开始进入制冷模式。在微电子控制器工作过程中其可以将直流电流传递到半导体制冷器中，这也就使半导体和微电子控制器之间形成了电流通路，半导体在直流电流的作用下冷端开始对冷媒水进行初级的制冷。当半导体对冷媒水制冷完成后，空调中的溴化锂制冷器开始与半导体的发热端进行连接，连接完成后以吸收的方式实现对初级制冷的冷媒水的再次制冷。冷媒水经过两次制冷并达到一定的层次后，空调内部的水泵就会将产生的冷量吸收并将其以散射的水帘状态向外发出，而空调也由制冷模式转变为蒸发模式。当空调外部的热空气遇到散射状的水帘后，其温度开始下降，而且水帘还可以有效的过滤热空气中所含的杂质。节能环保空调的制冷工作循环进行，从而达到了降低室内温度的效果。通过节能环保空调的工作原理可知，其降温效果还与外界空气的湿度存在密切的关系。节能环保空调的应用不仅实现了对水的循环利用，而且大幅度的提高了制冷设备的制冷效果，不仅节约了大量的水资源，减少电能的消耗，而且减少对环境有害气体的排放，实现真正的节能环保。
3.节能环保空调的结构设计
3.1 吸收式制冷设计
吸收式制冷模块是一个重要的结构，主要由发生器、吸收器、冷凝器和蒸发器、循环泵等构成，阀门的选择一般采用单方向旋转的阀门或者能够节流的阀门，从而有效节约能源。在吸收式制冷中，半导体在发生器中，热端要向溴化锂溶液中传递热能，如果外部的温度不断升高，溴化锂溶液就会发生蒸发，溴化锂溶液中就会不断有水汽蒸发出来，同时溴化锂溶液也会流动到吸收器中，吸收器中还会融入一些水蒸气，水蒸气还会流动到冷凝器中，遇到温度比较低的冷凝器，水蒸气就会发生凝结变成水。在蒸发器的设计中，一定要将蒸发器中的内部设计成真空，液态水在真空的状态下会汽化，气体进入吸收器就可以实现循环制冷。在吸收器内，溴化锂溶液吸收水蒸气会产生浓度较低的溶液，在循环泵的作用下，低浓度的溶液会增加压强，然后流入到发生器中，从而持续制冷。溴化锂溶液中的冷却水是循环使用的，而这些水又是来自凉水箱的，所以在设计时应该将凉水箱和吸收器、冷凝器连通在一起。设计吸收器制冷时可以采用水循环技术和溴化锂溶液制冷技术。
3.2 溴化锂吸收式制冷模块
在溴化锂吸收式制冷模块设计中，因为水的凝固点高，汽化大且无毒，因此被用来作为制冷剂，环保安全。当水在0℃时就会结冰，因此溴化锂制冷循环模块只适用于0℃以上的空調制冷系统中。溴化锂是一种特性类似于氯化钠的稳定物质，在大气下不易挥发变质，但易容于水，在常温下为无色的带有咸苦味的晶体。在溴化锂溶液中，水是制冷剂，溴化锂溶液则是吸收剂。溴化锂吸收式制冷模块反应全过程是利用了溴化锂水溶液能够在低温时迅速大量吸收水蒸气，在高温时将所吸收的水蒸气再释放出来最终顺利完成循环过程的这一特性。在溴化锂吸收式制冷模块中包括发生过程、冷凝过程、节流过程和蒸发、吸收过程。
3.3 半导体制冷设计
在进行半导体制冷设计时，有以下几个要素需要相关工作人员考虑：
3.3.1 加强半导体制冷片的传热性能，因为半导体制冷片的传热性能对空调的运转有着很大的影响；
3.3.2 半导体制冷片不可以与水箱直接接触，而为了使半导体制冷片能够正常工作，在半导体制冷片和水箱之间要安置一个可以换热的器件；
3.3.3 在对半导体制冷片进行散热时，最好选择水冷散热这种方法，因为水冷器件较为便宜，而且散热的性能也比较好；
3.3.4 冷媒水和溴化锂溶液在经过水冷片的时候，便可以进行制冷和加热等工作；
3.3.5 水冷片和半导体制冷片相连接的地方需要涂抹一层硅胶，因为硅胶有良好的导热性，这样一来，水冷片和半导体制冷片便可以降低与外部空气换热的频率；
3.3.6 半导体制冷片的冷端连接的是已水冷板，已水冷板是由铝制成的，铝有良好的导热性能，这也是选择“铝”作为已水冷板材质的因素之一。相关工作人员在设计已水冷板时，要在板上设计四个水道，上部分和下部分各两个水道，上部分两个水道的功用是进水，下部分两个水道的功用是出水；
3.3.7 解决半导体制冷系统的散热问题，由于半导体制冷片的冷端连接的是已水冷板，而已水冷板又与进、出水管道连接，在水泵的作用下，液态水会流经蒸发器（在蒸发器内，液态水变为气态）、水帘（通过物理作用，水蒸气会被降温），并且不断循环，从而确保水的温度一直处于较低的状态，这样，半导体制冷系统也可以被合理的降温。
4.结语
节能环保空调的设计与使用符合了我国的可持续发展战略，既有利于节约电能资源，减少能源消耗，降低成本，同时方便人们的生活保护了环境，节能环保空调结构的设计将成为今后发展的必然趋势。总之，对节能环保空调结构设计的研究还需要不断的深入，我国的研究人员要加快环保技术的创新，最大程度的实现空调的节能环保，降低能源的浪费，实现对环境的零污染，使其完全符合我国节能发展的战略。
参考文献
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