项目目标

       以12K的窗机类产品为研究对象，通过对贯流风机风道系统、换热器、轴流风机风道系统的优化设计研究，旨在达到以下目标：

       – 整机噪音降低至62dB以下，达到行业领先的低噪水平；

       – 系统能效提升5%以上，EER≥11.0（BTU/W），超过目前最优水平，达到行业领先水平。

项目背景

      目前，提高压缩机的性能系数和换热器换热效率是优化空调器性能指标的重要手段。但是，制冷压缩机的性能系数已经从30年前的2.3提高到目前的3.5，并且就目前的技术水平，很难再有大幅度的提高。因此，通过换热器的优化来提高空调器的能效比潜力较大，并且成为提高性能指标的最主要甚至唯一的途径。换热器优化后，使空调器制冷循环的传热不可逆损失减小，从而使空调器的能效比提高，达到节能及降低成本的目的。

项目特色和创新点

1） 采用全新蜗舌结构，减小涡流噪音以降低内侧噪音；

2） 全新高效低噪轴流风机设计，降低噪音；

3） 优化换热器结果，改善换热器表面速度分布均匀性，提升换热效率；

4） 换热器表面应用亲疏水材料，以加强换热、减少冷凝水凝结，改善制热结霜、提升能效。

项目成果

     研究团队设计了一种新型复合纳米亲疏水结构涂层，用于增加换热器的换热器效率，并在实验室完成了涂层的制作以及性能测试，经过实验验证，可提升换热效率约15%。

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图1 新型复合纳米亲疏水结构涂层

图2 纳米涂层性能测试

     针对窗机类空调现有换热器的结构缺点进行优化，减少了风阻，解决了偏流、冷媒散热及分布不均匀的问题。

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图3 优化后换热器结构设计图

     在实验室搭建了换热器测试平台，经过实验验证，换热器管道结构优化可提升综合换热效率约13.6%。

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图4 换热器性能测试平台

     建立仿真模型以及实验对风道系统进行优化，重新优化了蜗舌风道出口结构，以及蜗舌风道的内部弧度。优化后，能够有效减少出风口上侧的湍流，减少阻力和噪音。

图5 风道系统优化方案