空调器内机自清洁效果分析及优化改进.pdf
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1、 2952023中国家电科技年会论文集0 引言如今随着生活水平的提升,人们对居住环境的健康要求也越来越高,不再仅仅满足于普通的空调器的冷热调节功能,而是更加希望空调器能够提供舒适、健康的空气质量。现在市面上健康空调中的除菌技术1,包括:(1)材料除菌在空调器进风格栅、风向板等零部件上添加无机、有机与生物类型的杀菌剂,通过从材料中缓慢析出的杀菌剂杀死附着在抗菌材料中的微生物;(2)机器自清洁通过对空调器功能逻辑优化,利用蒸发器结霜原理,在化霜时带走蒸发器上的灰尘,更进一步地,在化霜之后,通过空调器制热功能对蒸发器翅片和盘管加热至56以上,并结合UVC深紫外洁净杀菌;(3)空间除菌包括滤网式过滤除
2、菌、离子除菌和新风除菌等。其中,机器自清洁技术,能够清除掉蒸发器上的细菌、病毒甚至是过滤网无法过滤掉的细小灰尘2,不但提升蒸发器的换热效率3,同时防止粘附力较差的灰尘随空调送风再次进入室内,对空气进行二次污染。目前市面上具有自清洁功能的空调,其功能逻辑设计上,大多偏重于自清洁的高温杀菌阶段,对56有效灭活细菌的温控精确性及系统可靠性上重点优化改善。据此,本文针对现有的内机自清洁功能,在结露、结霜及化霜阶段提出一些优化方向。作者简介:吴灿炎,学士学位。研究方向:家用空调制冷系统设计研究。地址:中山市南头镇南头大道西59号。E-mail:。空调器内机自清洁效果分析及优化改进吴灿炎TCL空调器(中山
3、)有限公司 广东中山 528427摘 要:随着空调器在生活中愈加普及,健康空调的概念也逐渐深入人心,普通空调器在使用过程中蒸发器表面不可避免的存在细菌、病毒、积灰等问题,基于此,具有内机高温杀菌及自清洁功能的空调器越来越受到消费者青睐。在现有产品的自清洁功能基础上,在额定工况和高湿工况下,通过更改自清洁功能运行过程中相关参数的设定值,过程中同步监控自清洁各阶段排水量、系统排气等参数,对比不同设定值对自清洁功能带来的优化效果,根据实验结果分析论证,提出一种较优的控制方案,进一步优化了自清洁功能空调器的自清洁效果。关键词:蒸发器;细菌;积灰;自清洁;效果Analysis and optimizat
4、ion of self-cleaning effect of air conditioner inner machineWU CanyanTCL Air Conditioner(Zhongshan)Co.,Ltd.Zhongshan 528427Abstract:With the increasing popularity of air conditioning in daily life,the concept of healthy air conditioning is gradually gaining popularity.In ordinary air conditioning,th
5、ere are inevitable problems such as bacteria,viruses,and dust accumulation on the evaporator surface during use.Based on this,air conditioning units with high-temperature sterilization and self-cleaning functions in the interior unit are increasingly favored by consumers.Proposing an optimal control
6、 scheme to further optimize the self-cleaning effect of self-cleaning air conditioning units by changing the setting values of relevant parameters during the operation of the self-cleaning function under rated and high humidity conditions.During this process,synchronously monitor parameters such as
7、drainage at each stage of self-cleaning,system exhaust,and compare the optimization effects of different setting values on the self-cleaning function.This was then analyzed and demonstrated through experimental results.Keywords:Evaporator;Bacteria;Deposition;Self-cleaning;Effect中图分类号:TB6 DOI:10.1978
8、4/ki.issn1672-0172.2023.99.067296 2023中国家电科技年会论文集1 空调自清洁理论分析及优化方向目前市场上空调器的高温杀菌及自清洁功能部分基本分为4个阶段:低温结露+低温结霜+高温化霜+高温杀菌4。具体过程如下:空调器在进入自清洁模式后,先运行制冷,由于蒸发器表面温度低于空气露点温度,空气中的水蒸气析出附着在蒸发器表面;继续降低蒸发器表面温度至0以下,蒸发器表面的凝露水结霜并蔓延,凝露水凝固膨胀,改变积灰与蒸发器表面的接触面积,减少积灰与蒸发器之间的粘附力。当蒸发器表面的霜层累积到一定厚度,空调器转入制热模式,蒸发器表面的霜层受热迅速融化并带走蒸发器表面沉积的
9、灰尘。继续提高蒸发器表面的温度,直至管温稳定在杀菌温度57以上,并持续运行30 min,确保有效杀灭蒸发器表面的致病菌等微生物5。本文主要针对低温结露+低温结霜+高温化霜过程进行分析验证,寻找一个较为合理的方案,提高自清洁清除积灰的效果。为了对比分析每个方案的自清洁效果,需使得自清洁优化效果可视化,由于在实际测试中,无法在每次实验都创造脏污条件一模一样的蒸发器进行对比,因此,我们以结冰阶段的排水量为判断基准,结冰阶段的排水量越多,说明翅片结冰越厚,化冰后能带出来的灰尘越多,清洁效果也越好。2 提升化冰排水量的方法分析2.1 影响水量的关联要因根据空调自清洁的原理,影响化冰阶段排水量主要在低温结
10、露和低温结霜阶段。在低温结露阶段,根据结露现象产生原因首先,湿空气遇到温度低于其露点温度的表面时,湿空气中的水蒸气从低温表面析出,因此,与湿空气接触的蒸发器表面温度越低,结露水越容易析出;其次,湿空气与低温蒸发器接触的时间越长,水蒸气也析出越多;其三,与低温表面接触的湿空气越多,那么就有越多的水蒸气从湿空气里面析出。在低温结霜阶段,根据水结霜(结冰)的原因水温低于冰点温度时,水将会结冰,即在标准大气压下,当水温低于0,水将会结冰,因此与水接触的蒸发器表面温度至少要低于0,水才会在蒸发器表面结霜,0以下维持的时间越长,结霜量越多直至附着于蒸发器表面的水全部结霜。综上,结合空调器制冷控制原理,影响
11、水量的关联要因概括以下三点:(1)结露阶段循环风量;(2)结露阶段的时长及结冰阶段时长;(3)蒸发器内盘温度。2.2 优化路径和方法针对影响水量的三点要因,提出三个优化方向:(1)优化结露阶段风挡增加除湿循环风量;(2)优化结露时长及结冰时长:由于结冰时长受盘管低温保护,因此本文仅针对结露时间进行研究对比分析;(3)优化阀开度,维持合理内盘温度保证低于露点温度,同时防止排气过高降频。3 方案设计及实验验证3.1 优化结露阶段除湿循环风量从理论分析,当风挡提升,风量增加,在结露阶段空气中的会有更多水分附着于蒸发器凝结成水,因此在结冰阶段也会有更多水分凝结成冰。针对不同风挡下对结冰阶段排水量(化冰
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