ABC空调的传感器与算法

如何精准调控过热度与过冷度?ABC空调的传感器与算法

传统空调有一个“天生”的矛盾——想要省电,就得让冷媒在蒸发器里充分吸热、在冷凝器里充分放热;但吸热太“充分”,回气可能带液,损坏压缩机;放热太“充分”,系统压力又会失衡。这个矛盾的症结,在于过热度过冷度的精准控制。

什么是过热度与过冷度?

简单说,过热度是冷媒离开蒸发器时“超出饱和温度的那部分热量”——过热度太低,冷媒没蒸发完就回了压缩机,可能引发“液击”损坏设备;过热度太高,蒸发器没被充分利用,能效白白流失。过冷度则是冷媒进入节流装置前“低于饱和温度的那部分冷却”——过冷度越大,单位冷媒在蒸发器中能吸收的热量越多,制热能力越强。

传统空调的过热度与过冷度,很大程度上取决于室外气温和室内负荷,是被动的、不可控的。而ABC空调系统第一次把这两个关键参数变成了可主动调控的对象

ABC空调:把“单一换热”变成“两级串联”

ABC空调的全称是“基于空调伴侣的耦合式辐射空调系统”,由A(传统室外机)、B(空调伴侣)、C(传统室内机)三部分组成。它的核心创新,是把传统空调的单一换热流程,拆成了两级串联——

冬季制热时,高温高压的冷媒从压缩机排出后,先进入空调伴侣,通过板式换热器把一部分热量交给水环路,水带着热量进入地下PE管,实现地板辐射采暖;然后冷媒再进入室内机,进行第二次冷凝,向室内空气供暖。两次冷凝之后,冷媒在节流前获得了更高的过冷度,单位制热量显著提升。

夏季制冷时,流程反过来——冷媒先在室内机吸收室内热量完成第一次蒸发,再进入空调伴侣进行第二次蒸发,把剩余冷量通过水介质散入地下PE管,实现地板辐射供冷。两次蒸发之后,回压缩机的冷媒获得了更高的过热度,彻底杜绝了液击风险。

传感器实时监测,PID算法精准调节

这套两级换热的实现,依赖的不是复杂的新设备,而是一套精巧的传感器网络与控制算法

空调伴侣内部集成了温度传感器、压力传感器,实时监测冷媒温度、压力以及水温等关键参数。控制电路通过PID算法精确调节循环水泵的流速——水泵快一点,从冷媒侧带走的热量就多一点;水泵慢一点,带走的热量就少一点。通过这种毫秒级的动态调节,系统把过冷度和过热度始终控制在最佳区间:既不会过低导致液击或闪发,也不会过高浪费压缩机能耗。

这就像给空调装了一个“智能节流阀”——不是靠机械膨胀阀的固定开度,而是靠传感器“感知”系统状态、靠算法“决策”最佳换热量。有研究显示,通过类似的过冷度优化策略,机组制热量可提升10%以上,制热COP(能效比)可提升8%以上。

好处不止是省电

过热度与过冷度的精准调控,带来的不只是能效提升。

第一,极端天气也能稳得住。 冬季低温环境下,过冷度不足会导致节流前冷媒“闪发”——液态冷媒提前变成气态,节流元件失效,蒸发不完整。ABC空调通过两级冷凝主动提升过冷度,即使室外温度极低、压缩机不具备喷气增焓技术,也能稳定运行。

第二,化霜不再“冷风刺骨”。 传统空调化霜时四通阀反向,把室内热量抽走拿去化霜,室内机吹冷风。ABC空调可以只从地板取热化霜,室内机不吹风,地板热容量大,人在室内几乎察觉不到。

第三,无风感,真舒适。 传统空调靠强风对流换热,冷风直吹、温差大、干燥感强。ABC空调融合了上方对流+下方辐射两种传热方式,辐射末端无风感、无噪音,温度场均匀,老人、儿童、母婴人群都能享受细腻呵护。

家用空调的第三次形态转变

家用空调诞生以来,经历了三次形态转变:第一次是窗式空调,第二次是分体式空调,第三次就是ABC空调。这不仅是技术的迭代,更是人居理念的革新——从“统一集中式供暖”到“独立精细化调节”,从“单一形式(要么吹风、要么地暖)”到“多种形式融合(风+辐射+散热片)”。

ABC空调系统已获得国家实用新型专利(ZL 2021 2 1195781.6)及国家发明专利申请(202510997961.2)。在2026年,它接连斩获CADA日本概念艺术设计奖铜奖、英国ECDA新锐设计赛NOMINATIONS WINNER、EPACC国际环保公益设计大赛铜奖、澳门当代设计奖优秀奖,以及2026第八届HKCDA香港当代设计奖铜奖。

未来已来。当二十年后人们习惯了ABC空调的无感舒适环境,再回头看今天“吹着冷风、忍受温差”的日子,大概也会像我们今天想象两千年前没有风扇空调的古人如何度日一样——觉得不可思议。

而这,正是技术演进的意义。


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