2021-05-27 09:03:11 | 人围观 | 编辑:noble
大家好,我是某家电公司的一线研发人员!我将由深入浅分析帮助知友们选择最合适的高性价比空调!
本文干货较多本,字数 8000 字左右!阅读时长大约 10分钟。考虑到有一部分朋友可能想直接抄作业,我这里直接给出精简版空调选购攻略!
不过还是建议大家学习下空调的基本原理,如果我推荐的产品没有适合你的,那么你也可以看完攻略后自己轻松进行选择~
干货提前讲-高性价比空调推荐!
推荐理由:某东好评7W+,采用变频控制技术,更省电,支持WIFI控制,支持精准控温,支持电辅热加热,30秒迅速制冷。
适合人群:智能光感+低噪运行,保证良好睡眠,不用担心嘈杂,WiFi远程操控方便控制,健康出风。
推荐理由:某东好评5W+,新一级能效,1.5匹变频空调,具备防直吹功能,WiFi控制功能,支持低温启动。
适合人群:这款空调性价比是很高的,新一级能效,支持WIFI功能,适合追求性价比的人群,同时也适合寒冷地区的人群。
推荐理由:3匹变频空调,符合新一级能效标准,省电也省心,支持精准控温,支持电辅热加热,制热速度快,支持WIFI控制。
适合人群:适合家里空间大的客厅、书房或者主人房等空间大的地方,低静音运行,适合安静人群。
推荐理由:某东好评2W+,二级能效,直流变频,松下原装压缩机,性能强劲,耐用性和体验性好。
适合人群:电路板采用防潮湿、防灰尘设计,潮汐地区和多尘的地方首选,保证空调寿命。
推荐理由:某东好评5W+,支持变频速冷速热功能,出风口可拆洗,清洗方便,支持电辅加热,690m³/h循环风量,送风量大。
适合人群:适合卧室使用,18db超低声运行,适合安静人群,价格实惠,出风清新,适合老年人群,呼吸顺畅。
原创声明: @代码小伙 本篇文章为个人原创,未经授权,禁止任何形式的转载!
文章目录第一部分:空调原理等干货知识
一、空调的内部结构
1、压缩机(空调的核心部件)
2、电路板(用于控制整个空调系统的工作),直接影响到空调的质量
3、冷凝器
4、空调电机
二、空调的研发过程
1、空调控制算法
2、电路板的制作
3、EMC实验测试
4、静电实验
三、空调原理
第二部分:快捷选购指南!不想学习干货知识的朋友,请直接滑到该部分!
四、如何选择适合自己的空调?
1、该选择多大匹数的空调?
2、选择挂机还是柜机空调?
3、选购定频空调还是变频空调好?
4、该选择多少能效等级的空调?
5、是否需要制热功能?
五、高性价比空调推荐
1、1.5匹系列——适用16-26平左右的房子
2、2匹以上系列—— 多用于客厅、办公室等空间较大的地方
3、格力云棉系列一、空调的内部结构
1、压缩机(空调的核心部件)
压缩机在空调系统中的作用就像是人的心脏一样!没有压缩机空调根本不可能工作也无法制冷,压缩机其实就是一种流体机械,能够将低压气体转换为高压气体的从动流体机械,在空调系统中起压缩驱动制冷剂的作用。
压缩机的种类按原理分为:容积式压缩机和速度式压缩机
容积式压缩机又分为:往复活塞式、回转式两种。
往复活塞式压缩机:通过活塞在气缸内不停的循坏动作来改变气体的容积以达到压缩气体的目的
主要组成部分有:活塞、汽缸、气阀 优点:热效率高、耗电量少、价格便宜、技术成熟 缺点:噪音大、结构复杂、气缸容易损坏
往复活塞式压缩机
回转式压缩机又可分为:旋转式压缩机和螺杆式压缩机,大多数的空调都采用旋转式压缩机,但大型的空调设备采用的是螺杆式压缩机。
旋转式压缩机:通过带动活塞做旋转运动以达到制冷器蒸汽的压缩,这种压缩机多见于家用的小型空调制冷设备。 优点:压缩效率高、器件少、重量轻、平衡性好、低噪音 缺点:加工困难、对材质要求严格 螺杆式压缩机:在苛刻的环境中也能有良好的性能,输气调节性能好 优点:可靠性高、平衡性好、适应性强 缺点:价格昂贵、不适用于高压的场所和小型的场合
旋转式压缩机
速度式压缩机又分为:离心式和轴流式两种,原理为通过高速的叶轮旋转使得气体的动能变为势能,进而提升气体的压力
离心式压缩机:多应用于工业上
优点:占地面积相对较少,工业应用可做大无油压缩,操作可靠性高 缺点:效率低下,不适用于压比过高的场合
轴流式压缩机:属于大型的空气压缩机
优点:结构相对简单,维护方便 缺点:制作困难,工作环境要求苛刻
压缩机的种类大概介绍完毕了,至于空调来说大多数都是旋转式压缩机和涡旋式压缩机,前者多用于家用产品上,后者主要用在商用空调。
选购建议:居家自用选择旋转式压缩机的空调即可,压缩机品牌优先选择松下、美芝凌达
2、电路板(用于控制整个空调系统的工作),直接影响到空调的质量
空调系统上一般会有好几个这样的电路小板,主要分为外机主控板、内机主控板、显示板和语音控制板等。
当然啦,空调的电路板越多空调的价格也就越贵,功能也会越多。这几块板子的好坏对于整个空调的质量起着关键性的作用,研发周期长,成本高,是整个研发过程中,最难的一个环节,中间涉及到太多的学科,如物理、化学、电路理论、电机控制算法等等。
那么,我们的空调外机主控板上到底有什么东西呢?
这颗芯片可以理解为手机的处理器那样,处理器的性能越强手机也就越好用,同样空调的MCU也一样,控制着整个外机主板的工作,使得空调平稳安全的运行,空调想要更多复杂的功能,MCU的价格也就越贵,性能也就越强劲。
实拍某型号MCU
上面两块就是某些板子的主控芯片了,一般来说芯片的引脚数越多,芯片功能也就越强劲,空调的性能越强,功能也越多,价格也就越贵。
芯片的样子我们见过了,但是芯片里面的晶圆不知大家有没见过呢?
该图源于网络
上图为某型号的MCU开封图,开封之后我们可以清晰的看到芯片里的晶圆、金线连接到每个管脚,中间那个晶圆光刻了数以亿计的晶体管,可想而知难度有多大,在这么小的晶圆里,雕刻着各种晶体管并搭建相应的电路,看到这里不得不感叹,HUA为有多牛逼了,5nm的工艺是个什么样的存在!
IPM集成了大功率器件IGBT以及驱动电路,具备性能优越、开关速度快、抗干扰性能强的诸多优点,是整个空调外机主板上一个非常重要的器件,价格一般都比较贵,IPM的性能越强悍,空调系统的运转也就越好,价格也会越贵。
实拍某外机主板拆解图
上图为某型号的IPM模块实物图,用以驱动压缩机或者风机,别看这玩儿小,这个东西可贵了,占空调外机的主板价格的1/5左右吧,家里空调的压缩机出问题了,原因大多数都出在这个模块上,所以IPM的正上方一般都会涂有一些散热的材料配合散热片使用,以达到降温的效果,不然IPM一下子就过温不工作了,甚至损坏。
3、PFC控制电路
PFC全称为功率因素校正,其作用是非常大的!不知道大家有没有留意过一些产品会标有一级能效、二级能效之类的?这些能效的等级标注,说明了这台设备的功耗好不好的问题,一级能效的功耗是最低得,也就是更加省电,谁买空调不想要省电的呢?
PFC电路就是将电力尽可能的利用起来达到最大化的能量转换,使得空调实现相同的功能时耗电量大幅减少。
大功率的空调系统一般都是双路PFC交替开通的,最大化的利用电能,为客户省电,多见于一拖2一拖三的空调,当然价格会贵很多。
某PFC电路图
4、反激隔离式开关电源--主要用于给其他模块的供电
这种电源类似于手机的充电器那样,但是没有手机充电器的材料用的精致,因为手机的充电器空间一般都较少,充电器又密封,充电功率还大,所以对材料的要求也就越严格,但是空调上的电源系统和某些充电器上电源拓扑大致一致的,这种电源主要负责MCU及其外围电路的电能供给及其转化。
不知道大家有没有看过一些适配器上的电路板,类似电脑啊或者其他类型的适配器,再和空调的板子对比,发现原理是如出一辙的。
好了空调外机主控板就给大家科普这3么多了,去购买空调的时候也可以有点学问问出点东西了,估计销售人员会被问的哈哈哈!
电源适配器
选购建议:优先选择具备防尘防湿功能的主机板,有些空调会标出来的空调,这种空调的主板不易损坏,潮汐地区使用也不会有任何问题。
5、冷凝器
室外机的冷凝器也叫热交换器,而室内机的“冷凝器”则叫蒸发器。冷凝器的作用则在于将高温高压的气态氟利昂转化为低温高压的液态氟利昂。
某空调冷凝器
由上图可以看出室外机的冷凝器体积都比较大,外面都是一层层厚厚的铜箔,起到散热冷却的作用。一般家里空调匹数较大的话,冷凝器都会大很多,以满足空调系统正常运转的需要。
6、空调电机
整个空调系统中,有的空调会用到好几个电机如风机、步进电机、压缩机电机等等,电机的种类贺数量越多,整个系统的控制算法难度也会大很多,一般做能效评估、低功耗的时候,都会去想办法的降低电机的功耗。
图片源于网络
归根结底空调,空调的运转实际上就是控制电机的运转,所以说电机的精度电机的质量往往能体现出一台空调的质量,电机的控制算法,在如今的社会中算得上是一个挺高大上的东西了,一些好的空调品牌,其电机的控制算法都是非常成熟的,能获得这样的成果都是好几百个博士科研人员奋斗出来的!有兴趣的朋友可以往电机方面发展,成为一名电机专家是非常吃香的!
二、空调的研发过程
空调的研发流程是非常繁琐的,在这里我就不一一说明了,说几个大家比较感兴趣的东西,也是研发过程中相对较难攻克的东西。
1、空调控制算法
先上图让大家感受一下头发有多么重要!能做算法的都是大神,不知多少个通宵达旦才能写出来的严谨的能经历时间考验的算法,一套代码的诞生都会经过严格的评审评估,哪怕哪一处写错了一点点都不被允许的,你想想,一台空调这么庞大的机器,若是代码有BUG卖到市场上去会带来多大的损失?
甚至还会威胁到客户的安全!所以说,空调的代码或者说是一些给人使用的产品都不允许出现任何的差错,因为没人能承担得起生命的代价!
空调代码的实现是个复杂漫长的过程,需要经过一次又一次的代码调试波形查看,逻辑判断,这些都很考验程序员严谨的心态,也考验着程序员的头发!
选购建议:这个就体现在空调控制精度上了,以及空调的功能有多少了,如空调加了WIFI或者语音控制的其算法越缜密,但是价格会高一点。优先选择具备WIFI控制的空调。
2、电路板的制作
电路板的制作一般会分为好几个阶段,下面我们简单的了解一下其制造过程。
第一阶段 —— 设计
电路板的设计一般分为原理图的设计和PCB layout,前者决定了这块板子能不能用的问题,方案是否可行,后者则是实现前者功能的过程,PCB layout的好整块板子的性能都会好很多,对板子的质量起着关键性的作用。
目前主流的电路设计软件有Altium Designer、PADS、Allegro等,对于我们这些家电行业的话,应用较多的是Altium Designer和PADS,两款软件在设计上都是挺不错的选择,但是对于一些高端的板卡设计就显得有点吃力,而Allegro就将其优势展现出来了,如设计手机、电脑等高精密度的电路板。
另外这些软件都是有版权的,一年的费用可达十几万,所以成本是挺高的。
Altium Designer封面图
第二阶段 —— “打样”
“打样”这个词,其实我们可以这样理解,某芯片公司,设计好芯片之后,就得想办法将它生产出来,这样我们才能拿到实实在在的芯片,而不是在软件上的一张图纸。
那么,我们就得找到生产厂家,才能将图纸转换为实物。像芯片生产的话,往往都是找代工厂,如台积电等专业生产芯片的大公司才有能力生产!
但是,我们这些电路板并没有芯片的制作那么复杂,国内有很多的厂家都能够代工生产家电类的电路板,至于一些大厂根本就不用找其他厂家代工,自己就有一条完整的产业链。
制版的一道工序--图片源于网络
好的设计,板厂制版就会轻松很多,成本也就会降下来了,一般大厂研发的产品都是几百万的数量级,产品数量多很考验设计者的智慧,以及熟悉整个生产制造的流程,稍有不慎或者设计不当损失都会超过几千万!
第三阶段 —— “测试”
这个阶段,基本上软件和硬件的大部分功能都实现了才会去做的,当然了,前面这几个阶段都会同时进行的,并不是一个阶段完成之后再去做另一个阶段的事,这样一来研发的周期就会缩短很多了。
测试这个环节其实包括很多流程工序的,都是严格按照国家标准和其企业的标准去执行的。一般来说,企业研发的产品其要求都会比较高,其标准一般都比国标要求严格得多,因为大批量生产的时候就能使得每一件产品都能符合国家的标准,这样的产品才能赢得人心,赢得消费者的信赖。
EMC测试实验
EMC也叫电磁兼容,这门学科该怎么说好呢!能靠这玩儿混饭的都是大神中的大神,EMC可以说是一门神学那样,它涉及的知识面实在太广太丰富了。他不仅考虑研发人员的整改经验,而且还考验着研发人员的知识功底,功底越扎实对这门学科来说会有一个很好的开端!
以空调为例,先解析一下EMC到底是啥玩儿,EMC简单来说就是,空调系统在其自身的电磁环境中要符合要求的正常运转,而不能在其运行环境中产生不良电磁干扰影响其他设备的正常运行,如影响手机、电视、电脑等设备的正常运转。
某EMC测试实验室--图片源于网络
我国对EMC的把控是非常严格的,EMC测试不过关我们前面的工序都会白费的,电路板要重新设计以满足EMC测试要求,一般来说,企业要求空调的EMC测试余量要有5db以上才能符合企业的测试要求。
静电测试实验
静电枪
上面这把静电枪,价格大约30W左右,用于给设备打静电,以达到测试设备抗静电的能力。那么很多人都想知道为什么空调或者其它产品要做静电实验呢?
不知道大伙有没有留意到,冬天的时候,盖着棉被睡觉,或者穿的衣服是棉类材质的,这些都是容易产生静电的地方,静电产生的时候人体会感受到一定的电量像是被电了一下的感觉。庆幸的是这种静电的电流很小,不足以把人给电蒙圈了。
同样的道理,空调也会在相应的环境中被静电所电击,这是不可避免的事,夏天还好静电没那么严重,到了冬天静电发生的频率就会越来越高,而且其电压也会很高,有的甚至会产生几千伏的静电。
那么静电的产生会对设备产生什么样的影响呢?其中最不想看到的就是,设备损坏报废,或者是使得设备死机、复位,这两个情况还算是比较好的,不至于设备报废,只需要重新上电,空调就能正常运转了。
很喜欢的一句话:“克服恐惧,就得直面恐惧”,这句话其实可以应用到很多的地方,静电是不可避免的,那么我们就得想尽一切的办法来克服静电带来的一系列问题,让空调系统平稳的运行。
这样一来静电的问题,又交回研发人员的手中了,其实整个研发过程都是在测试、完善、修改不断的重复才能打磨出一件可靠的产品,才能获得用户的信赖!
工况环境——测试设备稳定性
工况环境下测试,是为了检测不同环境下压缩机的性能和制冷量,以及观测设备是否能够正常运转。
这种测试实验,目的是模拟jiduan 环境下检测空调的运行状态是否正常。测试的时候,会将空调外机放置在一个小小的几乎密封的空间中进行加热,每个企业会有其自身的标准,比如将空调的工作环境中的温度加热至50℃,这个温度都可以将人憋晕了,热乎乎的感觉,然后就开始测试空调的状态是否正常,往往科研人员都会在这个密闭的空间观测空调的运行状态,检测波形进而判断是否正常运转。
看完上面的科普知识,相信大家对空调会有一个更加深刻的了解了,也拓宽了自己不少的视野!那么对于我们选购空调的时候就更加有利了,甚至可以在家电维修的时候有点启发!
选购建议:能做到这么严谨的设计与测试只能是大厂才会有的,优先选择格力、美的、海尔、华凌、松下等品牌的空调
三、空调原理
图片源于网络制冷原理:压缩机-冷凝器-节流机构-蒸发器-温度下降 制热原理:压缩机-高温高压气体-冷凝器-室内温度上升
上述简单的说了一下空调的制冷制热原理,懂了这些只是纸上谈兵而已,对空调的研发还有很长的路要走!
四、如何选择适合自己的空调?
空调的选购无非关注以下几点即可
1、该选择多大匹数的空调?
2、选择挂机还是柜机空调?
3、选购定频空调还是变频空调好?
4、该选择多少能效等级的空调?
5、是否需要制热功能?
1、该选择多大匹数的空调?
匹数的选择要根据空间来定的,如房间是10㎡以下的建议选择小一匹的空调就足够了,10-15平的建议选择1P或者或者大一匹的都行,详情参数可以看下图。
制冷量越大其制冷效果也就越好,制冷速度越快,但是耗电量约会随即增加,这就要平衡一下自身的需求了。
2、选择挂机还是柜机空调?
这个就得看应用场合了,柜机的匹数一般都是2匹以上的,适合空间较大的场合,如客厅、餐馆、理发店等空间较大的场所,这样才能发挥出柜机的性价比。
而挂机一般都是在房间等空间相对较小的地方使用,因为挂机的匹数一般都在两匹以下的,制冷量有限不适用于大空间的场合,当然土豪除外哈!一个房间比我整套房还大的建议选择柜机!!!
3、选购定频空调还是变频空调好?
定频空调
优点:价格便宜,多人购买
缺点:耗电量大、噪音大、室内温度不易控制、制冷速度慢
变频空调 优点:省电省心、更加稳定、噪音小、控温精度高、制冷迅速
缺点:价格略贵
两者区别:两者的区别主要在于对压缩机的控制上,一个是定频的一个是变频的。
选购建议:有变频的一定要选择变频空调,用着舒服也省心,其实变频空调比定频空调就贵那几百块钱,倒不如出多几百块买个好一点的空调自己用着也舒服。
4、该选择多少能效等级的空调?
能效等级最高为1级,意味着空调系统更加的省电,建议优先选择能效等级为1级或者2级的空调,其次是3级能效,因为选择4-5级能效的空调,其耗电量实在是太大了,大到发愁,电费不停的飙升,多交电费的钱都能够换一台1级能效的空调了,倒不如开头的时候买个1级能效的空调,省心又省事!
空调的寿命都是很长的,长远来说买个1级能效的是最划算的,建议大家优先入手1级能效的空调。
这里会引申出能效比一词,其实和能效等级的内涵是一样的,能效比的数值越大其节能效果也越明显,如能效比3.4>能效比3.3的,3.4能效比的空调更省电。
5、是否需要制热功能?
建议选择带有制热功能的空调,大家都知道冬天有多冷了,简直瑟瑟发抖,开个空调还能制热省去了一个暖风机的钱,何乐而不为呢?
那么,想要制冷制热功能的空调就选选择冷暖型或者冷暖电辅型空调,后者的制热效果是最好的,预算充足建议选择冷暖电辅型空调,性能高,体验性极佳,但是有点费电。而单冷型的空调只能制冷不能制热,选购的时候要考虑清楚!
五、高性价比空调推荐
1、1.5 匹系列——适用16-26(小单间)平左右的房子
推荐理由:某东好评5000+,新一级能效标准,压缩机采用变频的控制方式,相同制冷量的条件下,能耗更低,更省电节能,冷暖型空调既能制冷也能制热,具备WIFI远程控制功能,外机噪音51db以下隔音效果超好。
适合人群:空调超静音,适合喜欢安静的人选择,WIFI远程控制,随时可用方便控制,防止掉三拉四,循环风量680m³/h,也就是说送风量更多体验更舒适一点推荐理由:符合新一级能效标准,省电之星,耗电量少,具备高频速冷热技术,30秒速冷60秒速热,ECO模式下空调工作8小时只需1.8度电,具备高温蒸汽洗功能,出风更安全。
适合人群:这款也是超静音运行的和第一款的静音效果差不多,喜欢静音的首选,同时也具备远程操控功能,但送风量没第一款多,价格会低一点。推荐理由:某东好评1W+,价格实惠便宜,但性能充足,支持电辅热加热,加热速度快,新二级能效标准,全直流变频省电,17分贝超静音运行不扰睡眠,700m³/h大风量制冷充足。
适合人群:想要大风量空调的首选,700m³/h体验性极佳,特别夏天的时候最舒服,17db超静音运行,静音效果好,喜欢安静的也可选择,二级能效性价比之最,与前两款相比,能效等级低了一级,而且不支持WIFI远程控制功能,所以价格会便宜不少。推荐理由:某东好评2W+,松下原装压缩机耐用性好,性能强劲,制冷效果好,外观简约好看,静音效果也不错,开机速度快。
适合人群:潮汐地区首选,电路板做了防尘防湿设计,不易损坏耐用性强,原装压缩机,控制精度高,且静音效果超好。推荐理由:华凌1.5P,符合新一级能效标准,支持电辅热加热方式,支持低温启动,具备远程控制功能,6年整机保修质量保证。
适合人群:具备低温启动功能,偏冷地区首选,空调易启动,适合对制热速度有要求的人群,60秒快速制热,超静音+WIFI控制,华凌性价比之最。
2、2 匹以上系列—— 多用于客厅、办公室等空间较大的地方
推荐理由:某东好评5000+,美的3匹柜机,制冷量大,变频控制,具备APP远程控制功能,150V低压启动,电压偏低的地方也能正常运行。
适合人群:家里电压不是很高的,有时候只有180V左右的,建议首选此款低压启动的空调,稳定性更好,或者冬天在零下十几度的选择此款空调制热也是相当强劲的,制热性能好,北方人群首选!推荐理由:某东好评1W+,格力3匹变频空调,超静音运行,具备快速冷暖功能,外观精致,颇有贵族风范,3重控制节能省电,具备WIFI远程控制功能,智能电辅热制热效果好。
适合人群:家里客厅大的首选,85°扫风基本上覆盖每个角落,喜欢安静,有颜控的首选,虽然颜值高,但性能也强悍!推荐理由:海尔2P变频空调,2匹系列的空调中属于中高配置了,具备48种送风模式,拒绝单一风向吹向人体,循环风量1300m³/h可以覆盖每个角落。
适合人群:对制冷制热速度有要求的首选,20秒即可制冷,40秒制热速度非常快,风量大体验性更好,制冷效果好,夏天也感受到清凉的感觉,不怕炎热天气。但不支持WIFI远程操控,对这方面有需求的建议选择前面几款。
格力云系列
推荐理由:这两个其实功能都差不多,两块的销量和好评率都不错,放在客厅位置是最适合的,第二款是新一级能效,耗电量少,更加省电,制热量更多一点,预算充足优先第二款。
适合人群:适用于客厅、理发店、餐馆、公司等空间大的地方,喜欢省电节能的优先第二款,价格优先的选择第一款。
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本文标签: 空调 vrf空调系统和vrv空调 空调罩对空调好吗
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