空调及零部件材料户外耐候性研究

发表时间:2021/6/4   来源:《科学与技术》2021年2月第5期   作者:罗敏
[导读] 空调现已成为大众所需的商用和家用电器,服役的地域辽阔
        罗敏
        长沙格力暖通制冷设备有限公司  湖南 长沙  410006
        摘要:空调现已成为大众所需的商用和家用电器,服役的地域辽阔,经受多种多样的气候环境因素。然而,大气环境中的许多因素如温度、湿度、太阳辐射强度、大气腐蚀介质(特别是海盐粒子)等和它们相互之间的协同作用都能促使空调器材料、元件、结构件发生不同程度的老化腐蚀破坏,从而影响产品的外观装饰性、耐候性和使用寿命等。一旦腐蚀状况严重影响产品的使用功能和安全性能时,必定降低产品的使用寿命,甚至可能导致重大的经济损失。因此空调组件的环境适应性和组件所采用的关键材料如储液罐、外机电机等的环境适应性如何,就越来越受厂家的重视。组件所处的环境千差万别,如何针对不同使用环境进行针对性的选材和结构设计,节约制造成本也是厂家非常关心的问题之一。
        关键词:空调;耐候性;试验方法
        
        一、空调大气暴露试验的必要性和目的
        建立空调器大气暴露规范有利于企业研究新工艺,改进技术,提高产品耐候性,提升产品品质,促进经济的发展。空调器的耐候性直接影响空调器的使用寿命,通过大气暴露试验,测试空调的耐候性,有助于企业研发新产品,提高空调的使用寿命,符合国家节能环保政策。
        1)考核空调及零部件产品在典型气候区的环境适应性,收集相应的试验数据,建立老化数据库,为空调厂家研制、设计和生产提供依据。
        2)通过对大气暴露试验过程中产生的缺陷进行分析,改进产品工艺水平,提供其户外耐候性。
        3)大气暴露试验后对空调及零部件产品进行外观和性能检查,评价空调及零部件产品的耐候性和稳定性。
        4)同时对空调零部件产品进行大气暴露试验和人工加速试验,寻找两者之间的相关性,为产品加速测试提供科学依据。
        
        二、空调整机及零部件大气暴露试验的设计
        大气暴露试验有直接大气暴露试验和自然加速暴露试验。直接暴露试验有空调整机户外直接暴露试验和零部件多角度暴露试验;自然加速暴露试验有静止玻璃下试验、黑箱暴露试验等。选择何种暴露方式,应由产品的最终使用条件和试验目的决定。
        2.1空调整机大气暴露试验
        将空调机外机作为一个试验样品置于露天的草地上进行大气暴露试验。空调外机的朝向与最终使用条件安装的朝向一致。试验时,要求外机盖板、边板等都要拧紧螺丝,同时将外机固定在水平的试验架子上或平台上;保证通风和不相互遮挡阳光。
        空调整机大气暴露试验主要有:空调整机静态大气暴露、空调整机静态棚下暴露、空调整机动态暴露、空调整机动态长效运行。
        2.2空调零部件大气暴露试验
        2.2.1空调零部件棚下暴露:将零部件置于棚下进行大气暴露,考核产品的耐候性。
        2.2.2空调零部件或标准板直接大气暴露:将空调零部件或标准板安装在大气暴露架上(北半球朝南暴露,南半球朝北暴露),暴露角度有5。、45。、90。或纬
度角暴露,暴露架距离地面不少于0.5m。

        三、试样要求
        1)每个条件下每种机型至少-台样机,根据试验目的和要求也可以配备多台。
        2)要求试验的机器是新开发的产品或是批量生产线上抽取下来的合格产品,并配备相应的使用说明书和部件目录等。
        3)为了能获得更准确的暴露试验结果,要求零部件或标准板,应是按产品生产的实际工艺和技术要求生产出来的,都应该符合机器的水平要求。
        4)样品的数据应该保证充足,零部件试样和标准板一般不少于3件,最好提供一件对比样。如有力学破坏性试验项目,则样品的数目需依据每周期破坏数目而定。


        
        四、暴露试验时间及检测周期
        以年和月作为暴露试验的时间单位,如无特殊规定,试验时间为三个月内的,每半个月检查一次;试验时间为三个月至一年的,每月检查一次;试验时间超过一-年的,每三个月检查一次。
        样板的暴露期限,也可以使用样板接受太阳辐射量作为暴露期限,也可规定暴露样板达到某一老化破坏程度作为暴露期限。
        
        五、检查项目
        5.1空调机整机及零部件材料
        外观检查有仪器法和目测法两种。电器性能检测、表观性能检测、光学性能检测、物理性能检测。
        5.2空调整机动态运行检查
        在暴露试验中,空调动态暴露的整机每工作日启动一次,观察机器是否运行正常,是否有杂音等;判断空调制冷或制热性能是否正常。
        
        六、认证项目
        6.1环境耐候性认证
        对产品进行暴露一段时间,在暴露周期内,检查产品的零部件耐候性,然后综合起来对产品进行耐候性评级,给出耐候性等级评级。
        6.2长期运行无故障认证
        产品置于户外暴露不间断运行一定的时间,在此周期内,对运行所产生的问题进行记录,至试验结束时,给出长期运行无故障等级评级。
        6.3自然环境长效节能认证
        长效节能具体到指标上,包括长运性能、高温性能、低温性能、待机功耗、冷重比等;自然环境下的长效节能在极端气候中进行,在真实环境中获取机器的长效节能参数,数据更有说服力。
        6.4电工电子产品防腐蚀等级认证
        户内、户外使用的防腐电工电子产品,均可申请本项自愿性认证。即可摸清产品的防腐等级,又能监督生产。
        6.5电工电子产品IP(防风沙)等级认证
        将产品置于风沙地区一段时间,然后监控风沙进人产品内部的繁密程度,对产品各个部位积累风沙程度进行综合评估,给出IP(防风沙)等级。
        七结果评估
        1)空调及零部件大气暴露的试验结果,应根据试验的对象、试验的目的、试验所设定的参数来综合评估。空调整机主要从部位表观变化及运行性能的结果来评定;零部件暴露的结果主要从零部件各种材料类型和使用条件来评定,再对总成进行一个综合的评估;其他的诸如标准板等试验,直接依据试验结果及相应的评价标准进行评定。
        2)空调户外自然暴露可对产品进行耐候实证认证,验证产品的环境适应性,为投人市场和广告宣传增加说服力;空调户外长运暴露可对产品进行长期运行无故障认证和长效节能认证,从产品使用性能上验证其耐候性。另外还可对空调产品的防腐性能进行电工电子产品防腐蚀等级认证或电工电子产品IP等级认证(防风沙)。
        3)目前大多数大气暴露规范都只是规定了相应样件耐候性的验证程序,仅仅是针对样件能否适应环境的一个评估过程。但是大气暴露试验,最接近自然使用状态,所得到的试验结果更能反映实际情况。试验样件的失效情况更有助于企业研究其材料的工艺和配方。所以,应逐步建立起各部件耐候性失效分析的相应规程,收集和建立相应的老化数据库,为企业在选材和工艺改进方面提供更好的建议。

        参考文献:
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