空調器專業技術分會：從細節處打開空調性能 提升天花板

“中國是空調制造大國，隨著行業技術的不斷成熟，我們從家用空調領域拓展至輕商領域，由技術的追隨者演變為技術的趕超者、引領者，現在中國空調產品的能效水平，功能、性能等的先進性已經邁入國際領先水平。未來空調的能效還有提升空間嗎?還能滿足哪些消費者未被發掘的需求?行業增長是否還有想象空間?” 西安交通大學制冷與低溫工程系教授晏剛的“三連問”也是眾多空調從業者的疑惑。近年來，國內空調市場需求不振，行業時常陷入“低價競爭”怪圈，中國空調行業高質量發展的破局之路該怎樣走?上述問題的答案，也許可以在這場會議中找到解答。10月29日，由中國家用電器協會主辦的2021年“空調器專業技術分會”在合肥舉行，在這場一年一度的行業技術盛會上，來自企業、行業機構、高等院校、科研院所的眾多空調業界專家匯聚一堂，交流研發理論、實驗手段、創新成果、實踐轉化，同時也將他們在攻堅克難過程中的心得、疑惑、試錯歷程剖析分享，期望借助行業“共智”，打破思維上的“墻”。

庖丁解牛從細節處打開空調性能提升天花板

正如晏剛教授提到的，作為技術非常成熟的產品，空調性能提升需要緩步爬坡，積跬步以至千里，空調組成部件、結構的每一項進步，都是創造更好產品的鋪路石。譬如，他們通過對翅片管換熱器的研究發現，通過翅片打孔、開縫設計的優化，能有效提升換熱器換熱系數，再如通過縱向渦發生器，可增強流體間的混合，強化熱交換;還可通過翅片管內側結構改進，如用內螺紋管代替光滑管，可顯著增加換熱器傳熱系數，并降低摩擦壓。此外，傳統空調流路設計都同時兼顧制冷、制熱兩個工況，但未來是否可以圍繞空氣工況的變化，做可變流路、可變換熱面積?同時，隨著制冷劑替代工作持續展開，圍繞新興環保制冷劑的物理性質做能效提升也成為行業升級的又一通路。

來自GMCC&Welling的王毅強提到，現在空調追求高效和小型化，這種需求傳導下，開發緊湊型壓縮機、電機就成為上游配套企業的必修課。目前，常規空調壓縮機轉速保持在120Hz，但通過開發高轉速壓縮機，可以帶來空調整機高效能、小型化和成本控制等利益提升。他闡述了實現高轉速壓縮機的十大關鍵技術，如高可靠性泵體、高轉速電機、高強度閥片、電控調制技術等，以及GMCC&Welling如何突破上述技術難點，開發出多型號高轉速壓縮機，隨著消費者興趣拓展至洗碗機、熱風機、干衣機、汽車空調等對空間、重量要求高的產品上，他們也將助力整機企業更多適配選擇。

來自上海海立電器有限公司的張利則就葉片和活塞之間摩擦副的研究提供了仿真建模經驗。他提到，活塞是滾動活塞壓縮機發展的里程碑，但葉片和活塞之間的混合潤滑，卻是最復雜的一對摩擦副。對摩擦副進行仿真建模，依據公式和相關理論計算二者間的潤滑特性，與實踐中的研發相互驗證，為不同轉速壓縮機的開發節省了時間，簡化了步驟，有利于企業降低研發成本，提升研發效率。

來自寧波奧克斯電氣股份有限公司的袁封明及其團隊注意到空調制冷劑分液不均會影響產品換熱效率和蒸發速率，如何保證制冷劑氣液混合均勻，從而提升換熱器效率成為他分享的主題。他們研究了進液管不同結構參數對分液均勻性的影響，發現由于空間和加工技術的限制，從進液管到分路體入口和進液管轉彎半徑的距離只能在有限范圍內改變，同時他們還提出一種新的優化方案——反向彎，為行業提供了新的結構優化方案。

對于科研人員而言，空調性能提升就像一張展開的“爆炸圖”，部件、結構的改善帶來整機性能的持續提升，正是這些游刃有余的“庖丁”們，讓我們得以享受更高效節能、美觀耐用產品帶來的幸福感。

見微知著“捉蟲”用戶痛點持續升級產品體驗

消費者需求所指，便是行業增長機會所在。而通過研發技術人員的“巧手”，消費需求轉化為產品功能，助力人民美好生活。

TCL空調事業部產品中心總經理熊軍分享了通過空調創造優質人居環境方面的研究成果，并提出了一整套環境健康評價標準。房間的溫度、濕度、氣流組織、噪音、空氣品質等指標會影響人體舒適度，而空調通過控制聲光熱等元素可以起到改善人體壓力，創造健康體驗的效果。會上，熊軍提到的TCL關于空調自清潔技術、室內空氣質量分級指標、新風分布凈化空氣技術等引發了與會者的廣泛興趣。熊軍認為，圍繞空調熱舒適、聲舒適、空氣品質、溫度場均勻分布等方面，行業還有廣闊的進步空間。

近年來，南方地區低溫天氣頻現，在非集中供暖區，空調成為家庭冬季重要的供暖來源，空調制熱性能也受到消費者持續關注。

來自青島海爾智能技術研發有限公司的代傳民提到，傳統空調除霜時需要暫停制熱，如果除霜頻繁，就會造成室內溫度波動加大，影響用戶體驗;想要實現持續熱風，長久制熱，就要解決霜的存在，為此海爾規劃了適應短、中、長期的三個技術路線，就空調抑霜、除霜、無霜技術進行研發，三個技術路線又彼此交叉承接。此外，在傳統顯熱除霜路徑外，海爾開始了潛熱除霜的研究，這為空調制熱技術開辟了一條新研究路徑。

來自海信(山東)空調有限公司的陳守海提到，冬季空調運行制熱時，當室外換熱器溫度低于水的凝結點時，室外機換熱器表面會出現結霜并累積，導致熱阻顯著增大，系統換熱表現惡化，空調關機-除霜-再關機的循環過程造成溫度波動及再啟動時制熱升溫速度慢。針對此，海信研究了變頻空調在除霜前后完整周期中的制冷劑分布與遷移規律，并研究了整機系統的壓力和溫度規律，得到了提高除霜速度及除霜后快速升溫的系列解決方案——快速、舒適除霜控制技術，希望對行業帶來啟發。

此外，空調熱風不舒服是很多用戶反映的槽點。來自寧波奧克斯電氣股份有限公司的王小婷介紹說，基于空氣的物理特性，熱風難下沉，制熱時房間空氣上熱下涼，甚至垂直溫差可達15℃，這造成制熱舒適體驗差。針對此，奧克斯做了變頻空調相關舒適性研究，發現低風擋升頻技術有助于減小上下溫差，此外通過改善風機、風道結構，再配合邏輯優化，能顯著提高低風制熱效果，提升房間熱舒適性。

噪音，也是長期困擾空調行業的用戶痛點之一，對于空調降噪技術的研發也是每年空調會的重點。來自美的中央研究院的梁杰存介紹說，管路系統是空調制冷核心，也是振動噪聲的主要來源，他們就此對復雜工況下空調管路的動力學設計進行了仿真建模，將傳統依賴工程師經驗的問題轉向依靠數據、算力來減少設計的驗證周期;而來自海信家電集團股份有限公司的孫義祥則就抗性消聲器在空調降噪中的應用進行了介紹;還有來自四川長虹空調有限公司的鄧培生重點針對空調外機管路振動噪聲協同仿真技術進行了介紹。

除了空調自身技術優化外，行業外的跨界“支援”也能帶給與會者很好的啟示。來自北京三安光電有限公司的葉念慈博士在會上介紹了第三代半導體功率器件即寬禁帶半導體材料的應用，這種新型半導體材料由氮化鎵、碳化硅制成，相比傳統硅材料器件，其工況耐熱可達450℃，且更耐高壓，電子傳導速度更快，作為電源開關能夠大幅提升新能源車整車及白電整機轉化效率，可用于高轉速元器件開發。葉博士提到，目前碳化硅的價格大概是傳統硅材料的3倍，但隨著應用領域拓展，其材料成本在不斷下降，未來寬禁帶半導體功率器件能夠應用于家電類電機、驅動控制器、功率器、半橋逆變器等器件的解決方案中，助力白電產業更多創新轉化。

來自愛發科東方真空(成都)有限公司的李健就氦檢漏設備發展的新技術、新趨勢進行了分享。氦檢漏測試是家電，尤其是空調制冷不可或缺的核心檢測技術之一，隨著全球制造業對設備的自動化、無人化要求越來越高，愛發科研發出以自動夾具、自動物流、氣動液壓技術，伺服控制技術、檢測傳感技術、機器人及視覺技術、系統集成技術為核心技術的全自動氦氣檢漏設備。在氦氣檢漏及充注設備上應用新技術，實現無人化、智能化，助力空調尤其是汽車空調行業用戶達成“提高產能、降低成本”的目標。

這場空調分會的主持人鄭立宇是GMCC & Welling總裁助理兼研發中心主任，多年來，他從未缺席過這場技術盛會，因為每年來自不同企業、不同領域、不同思路的研究分享都能帶給他創新的靈感，而這也是大多參會者的體驗。風雨兼程，無畏無阻，是這場技術會議的精神內核，也是中國空調業技術革新的映射。

責任編輯：Rex_08