2021年10月29日，在一年一度的中國家用電器技術大會上，空調專業技術分會現場氣氛熱烈。在全球經濟環境復雜多變、原材料漲價、需求低迷等多重因素疊加的背景下，與會代表圍繞后疫情時代空調舒適、節能、環保、降本等創新技術發展方向展開討論。

會議主席：美的機電研究院副院長鄭立宇

多路徑提升產品舒適性

提升舒適性，是空調的系統性工程，需要企業從多個方向推進。在此次空調專業技術分會上，TCL空調認為，舒適的空調應該同時具備熱舒適、聲舒適和空氣品質好3個品質。

在熱舒適方面，TCL空調家用研發中心總經理熊軍表示，TCL應用創新設計的模糊控制+PID控制方法，分別調控壓縮機運行頻率和內風機轉速的升降，改變原有單一溫度目標控制，同時精確調控溫度和濕度，最終實現溫度±0.5℃、濕度±3%的雙目標精確控制，營造更加舒適健康的室內環境。

奧克斯電氣股份有限公司研發中心系統設計工程師王小婷在“變頻空調器低風擋升頻對用戶舒適性的影響”報告中指出：“針對熱舒適性，我們研究發現，在熱風可以落地的情況下，通過升頻提高制熱量可以提高制熱效果；但在熱風不落地時，升頻不利于用戶舒適性，不建議通過升頻手段改善舒適性。”

除霜時間也是影響空調熱舒適性的主要因素。“冬季運行制熱時，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，影響用戶的熱舒適性。”海信家電研發中心制冷副主任工程師陳守海提出，“我們通過研究發現，在制熱轉制冷除霜和制冷除霜轉制熱的過程中，通過關閉電磁閥，壓縮機只能抽吸儲液器里的制冷劑，而冷凝器中的制冷劑還在持續地流向蒸發器，高低壓差得以快速減小。在相同壓差條件下，壓縮機頻率得以提高，降頻耗時縮短。該控制方案不需要壓縮機消耗大量時間降低至超低頻，可以大幅縮減除霜的時間。針對換熱器除霜，青島海爾智能技術研發有限公司項目經理代傳民帶來了“換熱器分段除霜技術在多聯機中的應用”的報告。他援引研究結果說，“我們將室外換熱器并聯分割，在除霜對象的換熱器前后配置電子膨脹閥，構成了制冷劑回路。通過該結構可以利用制冷劑的冷凝潛熱，以較少的制冷劑流量除霜，因此增加了向室內供應的制冷劑流量，進而降低除霜時室內溫度的波動，大大提升用戶的體驗。”

對于“聲舒適”，四川長虹空調研究院CAE仿真設計師鄧培生帶來了“空調管路振動噪聲協同仿真研究及應用”的研究成果，海信家電集團股份有限公司振動噪聲工程師孫義祥則帶來了“抗性消聲器在空調降噪中的應用”的報告。其中，海信方面得出結論，擴管式消音器廣泛應用于空調分體機，通過頻譜測試和消音器選型計算，可有效地降低制熱工況下，從室外機傳遞至室內機的噪聲，提高舒適性。然而，目前消音器設計基于進出口無反射邊界條件，在實際的空調系統中，其邊界條件遠比該簡化條件復雜，例如將壓機空腔看成聲學元件時，壓縮機和消音器相當于串聯，它們之間的配管長度將影響消音器的傳遞損失。

管路系統是空調產品的核心，也是振動噪聲的主要來源，空調的管路設計直接影響整機的振動噪聲水平，通過管路設計可以很好地改善產品的振動噪聲問題。美的中央研究院先行研究工程師梁杰存帶來了“多頻復雜激勵下的空調管路優化方法”，研究提出了一種適用于復雜多頻載荷激勵的壓縮機-管路高效的優化設計仿真分析方法，計算效率提升90%。

技術創新促產業升級

在此次空調專業技術分會上，除了舒適性，包括壓縮機、散熱器、電子器件、制造設備等空調其他技術的創新也有目共睹。

作為空調的核心零部件，壓縮機的技術創新對于空調整體技術性能提升起到關鍵的作用。上海海立電器有限公司研發工程師張利，基于彈性流體動力潤滑理論的葉片活塞潤滑特性研究發現，當壓縮機轉速較低時，葉片活塞之間的潤滑狀態以邊界潤滑為主；而當壓縮機轉速較高時，葉片活塞之間的潤滑狀態為混合潤滑，需要考慮潤滑油膜產生的流體壓力帶來的影響。

高速化作為壓縮機的底層技術，對壓縮機的高效、成本、小型化都能帶來一定的貢獻，是未來壓縮機技術發展的重要方向，GMCC已率先在此方面展開研究。GMCC&Welling旋轉產品開發經理王毅強在“高轉速壓縮機關鍵技術研究”報告中介紹說，“我們推出的高轉速壓縮機采用轉子不均勻切邊設計、高性能磁性材料設計、轉子極冠狹縫設計、定子模態避型避頻設計、大氣隙設計等關鍵技術，可應用洗碗機、熱風機、干衣機等對空間、重量要求高的系統中，可以滿足家電的更加高效和小型化的發展需求。”

散熱器也是影響空調性能關鍵零部件。西安交通大學能源與動力工程學院制冷與低溫工程系教授晏鋼在研究翅片換熱器對于熱泵式空調的性能影響時發現，改善空氣側換熱性能是提高翅片管換熱效率的關鍵，具體的方法有翅片開縫/打孔、采用縱向渦發生器等；改善制冷劑側換熱性能的方法主要包括為管內側結構的改進和管內插入物等方法，其中內螺紋管和內插紐帶已經得到了廣泛的應用。寧波奧克斯電氣股份有限公司研發中心工程師袁封明通過數值模擬，研究了空調多路換熱器中制冷劑分液不均的原因，采用田口方法分析分路體前的進液管結構對分液均勻性的影響因素。他的結果表明，從進液管到制冷劑分路體入口的距離和進液管的轉彎角度對制冷劑的分配有重大影響，而分路體的安裝角度和進液管的相對位置對分配影響不大，并以此為基礎提出了新的進液管優化結構以緩解制冷劑的分配不均。

作為第三代半導體的代表材料，碳化硅是制作高溫、高頻、大功率、高壓器件的理想材料之一。“碳化硅因其材料系統具有優異功率特性指標，可節約電源轉換損耗及增加系統功率密度，有助于白電產業升級。”廈門市三安集成電路有限公司技術中心技術總監葉念慈在“第三代半導體功率器件助力白電產業創新”的演講報告中指出。據他介紹，三安光電使用自產的第三代半導體器件，搭配應用電路，可使PFC呈示出99%以上的轉換效率，半橋逆變可呈現出97%以上的轉換效率。家電PFC使用全碳化硅模塊，功耗降低了約45%；電機使用全碳化硅模塊，功耗可降低約70%，與驅動IC一體化集成，實現小型化。

愛發科在提高空調產業生產效率方面有成熟的經驗。愛發科東方真空（成都）有限公司總工程師李健，隨著全球制造業對設備的自動化、無人化要求越來越高，ULVAC成都研發制造了以自動夾具、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，可以實現無人化、智能化，進而協助家電企業達成“提高產能、降低成本”的目標。