美的領航者Ⅲ家用中央空調靠什麼去挑戰吉尼斯記錄

前不久，美的領航者Ⅲ家用中央空調挑戰吉尼斯並順利達成。利用美的領航者Ⅲ家用中央空調的零部件進行了哥德堡裝置的挑戰，達成世界上最大的哥德堡裝置的吉尼斯紀錄。

魯布·戈德堡機械（Rube Goldberg machine）是一種被設計得過度複雜的機械組合，以迂迴曲折的方法去完成一些其實是非常簡單的工作，例如倒一杯茶，或打一顆蛋等等。

關於美的領航者Ⅲ家用中央空調的生産線以往主機廠拿分體機挑戰吉尼斯紀錄的較多，但是拿家用多連線主機挑戰吉尼斯紀錄，美的領航者Ⅲ家用中央空調算是第一個“吃螃蟹”的，用哥德堡裝置挑戰去證明美的領航者Ⅲ家用中央空調的零部件過硬的品質和工藝，實際是在證明其背後可靠的工廠和産品生産線

美的領航者Ⅲ家用中央空調的生産線是在武漢的美的“智造”工廠生産。

AI機器檢測機器生産是否達標

AI機器檢測機器生産是否達標

－23年7月我和小夥伴一起有幸去武漢工廠內部參觀，該生産線運用了大量AI機器人和AI機器檢測裝置，當時看到生産線投放了大量AI機器人進行品控率的檢測，便好奇是不是真的那麼神奇，據工廠負責人介紹哪怕動了幾毫米，AI機器都可以識別出來不達標，生産線會馬上停機預警，然後人工介入糾錯，我們便對其中一個配件“下手了”，然後，生産線就直接預警停機了。

紅色NG表示該配件配裝時有問題不符合美的企業內部的生産標準

美的領航者Ⅲ家用中央空調生産組裝中

美的領航者Ⅲ家用中央空調成品

拋開表像看本質，挑戰哥德堡裝置達成吉尼斯紀錄，也是給用戶證明現目前美的的生産線品控保證是線上的

作為美的製冷的第一款搭載滿足T3級工況壓縮機的産品，美的領航者Ⅲ家用中央空調自身也有很多抓眼球的産品架構設計和不錯的硬體素質

什麼是T3工況？

最早根據國標GB／T7725－1996 《房間空氣調節器》的規定，家用空調器根據氣候類型分為三類

T1：溫帶氣候

T2：低溫氣候

T3：高溫氣候

我國國內目前絕大多數氟系統空調，列如挂機，櫃機，VRF（VRV）中央空調，一拖一等，是按照國標T1工況進行生産

－但隨著近年國內房地産市場的潮流，即流行給空調機位往數量少，尺寸窄，甚至兩家共用一個外機位的問題。再加上這幾年國內氣候越來越頻繁的出現極端天氣（極熱＆極冷），再加上一個空調主機是裝個高層小區這種散熱很不好的機位裏面的，就出現一個問題：機位裏面的環境溫度太容易突破43度（T1工況最高限溫），性能相對好的主機在機位超過43度以後，製冷衰減依然很大並且伴隨著耗電量極具的增高，但室內的製冷體驗是明顯感覺不如平時來的那麼快和那麼涼快，性能一般的機器超過43度以後也同時面臨著高溫熱保護停機故障的問題，導致家裏在正熱的時候需要製冷，空調主機卻先宕機無法使用。

監獄機位示例

目前支援高溫製冷的設備有兩個大方向，也屬於學術＆産業鏈方向：

一種是傳統的負壓風冷散熱，改變結構讓主機板用沒被冷凝器加熱過的風散熱，結構簡單但是一定程度上增加主機板上的積灰，從而達到灰電平衡的狀態。

另外一種是在負壓風冷散熱的基礎上懟上冷媒散熱的架構即冷媒環，從系統管路分液出來讓低溫的冷媒經過冷媒環，通過類似電腦“液冷散熱”的方式把壓在金屬片下面的發熱大戶進行強制吸熱來降溫，從而讓這些擁有冷媒散熱架構的空調可以超過40度以後依然能比較有效的工作，但是T1工況下生産的機器做的冷媒散熱的架構，屬於超過40度以後依然有製冷衰減，只是冷媒散熱把當地的下限拉的高一些了。不管是格力，大金，美的等，T1工況下的設備，在監獄機位裏面。面對極熱天，高負載運作時，冷媒散熱只是給主機板部分進行降溫，但極熱天工況下運作時，能否扛得住高負載，還需要系統管路＋壓縮機＋風扇＆電機整體的系統架構全面支援

美的領航者Ⅲ家用中央空調搭載的全液冷－冷媒散熱

滿足高溫製冷性能的産品，設計上有什麼不同？

用於R410a冷媒的壓縮機一般允許的最大運作壓力4．2MPa，並且排氣溫度也很高，室外側空氣溫度升高，冷凝器側換熱減弱，所以壓縮機排氣溫度、排氣壓力升高，壓縮機運轉功率增大，性能降低。T3工況下R410a冷媒空調器運作壓力、排氣溫度會非常高，壓縮機負載增加，這是空調製冷系統設計需要重點考慮考慮的方面

對於T3工況的設備一般降低排氣溫度的系統設計方案有：

增加室外機冷凝器的換熱面積或增加室外機風機功率提高轉速，從而加強冷凝側的換熱，降低冷凝壓力。冷媒在冷凝器側的變化近似等壓變化，冷凝壓力與排氣壓力相近，冷凝壓力降低，壓縮機排氣壓力也會降低。同時，壓縮機壓縮比減小，運作功率減小。

使用變頻壓縮機在運作的時候改變壓縮機的運作頻率，減少製冷系統品質流量和壓縮機對冷媒的做功量，冷凝側冷媒溫度降低，系統冷凝壓力下降，從而降低壓縮機排氣壓力和排氣溫度。

使用電子膨脹閥的控制，可降低節流強度，增大系統冷媒品質流量，更多的冷媒流向蒸發器，使壓縮機入口處冷媒的溫度、壓力降低，從而降低壓縮機排氣壓力、排氣溫度。

簡單説，滿足T3級的設備是完全偏向於在惡劣複雜的環境溫度工況下能穩定運作設備支援高負載表現高性能的産品。

整體拆機來看，美的領航者Ⅲ家用中央空調基於E01新能效雙風扇鈑金架構的基礎上，通過重新架構了電機功率，主機板電控，冷媒散熱方案等，基於此開發了全面針對高負載工況的T3高溫機，主打的就是硬鋼散熱難的監獄機位。如果你家剛好是監獄機位，這個主機的性能就能滿足契合你的需求

設計偏向滿載工作的機器低頻都偏高，所以在此之前請認真研判好你的使用習慣下的開啟負荷是否契合室外機壓縮機的最小製冷量輸出負荷。

一款全季侯的産品，依然是以中央空調為骨架，把兩聯供地暖＋新風＋中央加濕＋除菌＋58度高溫製冷和噴氣增焓低溫制熱，可以一個面板整合多個系統的用戶，可以考慮這款機器（再次強調這款機器低頻高，産品立項是首先滿足高負載性能工況的産品）

為了支援高溫製冷的運作工況，美的領航者Ⅲ家用中央空調在産品硬體堆料上做了哪些工作？

冷凝器部分

美的領航者Ⅲ家用中央空調的主機冷凝器採用的是雙排管設計，共計30對管，管長考慮誤差取整約95cm，冷凝器銅管為7mm銅管，整體冷凝器堆料規格為：60＊2＊0．95＝114米

室外機電機

上下兩顆電機均使用的是大洋電機提供的銅線直流無刷電機，功率為120W，上一代的功率為85W，為了更好的在高溫天氣以及監獄機位裏工作。

依然用的是外置驅動的做法，更考驗主機板的整合能力但是方便做反轉除塵或者抗強風等更精細的控制

美的領航者Ⅲ家用中央空調的風扇電機部分設置了帶載啟動（室外風機啟動時克服強風環境下造成的風輪反轉帶來的反向扭矩，順可正常運作）

在空調關機狀態下，如遇強風雨天氣，可正常開啟，避免工作失效

主機板

空調行業來説：不同顏色的PCB板其製造使用的材料，工序是一樣的，敷銅層的位置都一樣。為避免敷銅層被氧化以及焊接元器件在PCB上留下過多的焊錫，後續一般使用玻璃環氧樹脂覆蓋在PCB表面作為阻焊層。早期玻璃環氧樹脂絕大部分是綠色的，不同顏色的PCB板製造工藝和工序沒實質性的區別

黑色PCB板採用了更優的特殊黑色環氧樹脂涂層，具備更高的絕緣阻抗更強的耐酸／耐鹼／耐腐蝕性能，同時也會提高PCB材料和製造成本。

主機板分佈上，左側是發熱大戶區域，高熱區域的器件區借助負壓風冷散熱強制性的帶走這部分熱量形成對流散熱

中間的冷媒散熱相比上一代銅管的覆蓋面積直接增大了一倍，把以前沒放進去的風機變頻模組也覆蓋進去了。此區域的銅管的長度也得到了增加。從原來的U型直進直出變為了環形盤狀管，美的公佈的相關數據為：冷媒管長度增加100％、冷媒管散熱面積增加75％、鋁散熱器面積增加39％

主機板用上了高頻低損耗低發熱，散熱面積更大更好的扁線PFC電感

這次的美的領航者Ⅲ家用中央空調使用了PFC高頻電感的設計

為什麼要使用PFC？全直流變頻中央空調中的變頻是指對壓縮機電源進行變頻調節調速，目前變頻空調的電源的輸入端通常採用由二極體構成的橋式整流後接電容濾波，為後續電路提供較為穩定直流電壓。採用這種電路的優點是結構簡單、可靠性高，但是它缺點是輸入電流波形不是正弦波，而是呈尖角波形，這種尖角波形含有大量的諧波成分，不僅對供電系統産生嚴重的電網污染，而且降低了變頻電源的功率因數，所以需使用PFC（功率因素校正）電路來滿足電流諧波標準要求，減少對電網的污染，提高變頻電源的功率因數。

－電容使用的105度電容，對於現在各品牌的新能效多連線來説，從原來的85度增加到105度支援高溫製冷提高主機板穩定性也是一種趨勢。

這套主機板目前是過了雙85認證：高溫85℃高濕85％可連續工作運作500小時

添加圖片註釋，不超過 140字（可選）

這部分主機板（主要是冷媒散熱裝置）這次區域與二代的所有不同，都主要為了一點：減少高溫製冷的衰減。

管路部分

－美的領航者Ⅲ家用中央空調同樣設置了二次過冷的製冷系統，在中央空調空調四大件基礎之上（壓縮機，冷凝器，蒸發器，節流裝置（一般指電子膨脹閥）），系統上額外增加了板式換熱器（一些日機設置的套管式過冷器目的同樣是為了增加過冷度以及得到更純液態的冷媒並且降低冷媒流動異音）做為二次過冷核心換熱部件

二次過冷的運作大致原理：低溫低壓的氣態冷媒被吸入壓縮機，壓縮成高溫高壓的氣態冷媒，進入蒸發器進行放熱，形成中溫高壓的液態冷媒，液態冷媒經過板式換熱器後，一分為二，一部分經節流閥①（系統管路會設置兩個節流閥）節流降壓降溫後，進入板換的另一側進行換熱，變為中溫氣態冷媒，並同主路冷媒一同被吸入壓縮機進行再壓縮，有效降低進入節流閥 ②的製冷劑溫度、提高系統冷媒的過冷度，如此往復迴圈

外置油分離器器

美的領航者Ⅲ家用中央空調配置了一顆大容量的氣分，空調系統能不能長效穩定的運作，特別是壓縮機部分，氣分的設計和用料選型是非常關鍵的地方

在空調的蒸發器中，由於液態冷媒在室內機蒸發器中蒸發時變為氣體的過程，考慮負荷的變化，可能會有一部分的製冷劑未全部蒸發，而會直接進入到壓縮機。由於液態冷媒的不可壓縮性，所以在未進入壓縮機之前，要將氣液兩相的冷媒給分離開，保證進入壓縮機的都是氣態冷媒，使壓縮機能正常＋長效的運轉。

在蒸發器和壓縮機之間設置了氣液分離器，用於將從蒸發器出來的氣液兩相的冷媒分離，將未蒸發的液態冷媒儲存在氣液分離器內

氣分最大的作用，就是避免冷媒液擊壓縮機導致壓縮機故障

依然配備了油分，油分可以把更多冷凍油留在室外機裏，加大回油間隔提升舒適度，為壓縮機提供更穩定的供油確保可靠性。某品牌以前使用吐油量較大的渦旋壓縮機還不設置油分，導致壓縮機故障頻發，過保就壞等等情況。當然，那個品牌目前改進了，配備了油分並且已經不再經常出現幾年內就壞壓縮機的情況了。

－美的美的領航者Ⅲ家用中央空調的氣液分離器的管路構造設計大致看來是：氣液兩相的冷媒均液頭分流，進入到各根毛細管進行節流，使得液態冷媒閃發：由液態變成氣態，進入到氣液分離器的冷媒絕大多數為氣態；這樣不管是氣液分離器回油時、還是調試時逐步增加冷媒包括冬季除霜、單開內機低負荷低頻運作時，液擊壓縮機的問題最大限度降低，從而提高了壓縮機運作的穩定性和可靠性

連續噴氣增焓壓縮機

－美的領航者Ⅲ家用中央空調使用了今年年初最先應用到理想家3代身上的連續噴氣增焓壓縮機：壓縮機型號為：EAPQ440D1UMUB，壓縮機排量為44CC，低頻運作頻率確定為16HZ。

整體來看，美的領航者Ⅲ家用中央空調的壓縮機電控偏向於高負載能力的工況運作即高溫製冷和低溫制熱方面這臺壓縮機表現會很強。

正常非增焓的空調壓縮機在制熱工況運作時，隨著室外環境溫度的降低，壓縮機的制熱量會降低，環境溫度越低，制熱量衰減相對提高。

噴氣增焓壓縮機即解決極寒天利用空調製熱時熱量衰減的問題：

－壓縮初始階段，邊壓縮、邊噴氣，此時壓縮腔內的氣體壓力低於噴氣壓力，噴氣閥打開，向壓縮腔內噴入氣體。

－隨著壓縮的進行，氣缸壓縮腔內壓力逐步升高至噴氣中間壓力，當氣缸壓縮腔內壓力高於噴氣壓力時，噴氣截止閥關閉，噴氣停止

－氣缸壓縮腔內的壓力進一步提高至排氣壓力後，壓縮機進行排氣，壓縮過程結束連續噴氣增焓雙轉子壓縮機噴氣增焓壓縮機主要用來提升低溫環境時的制熱能力及能效。

熱泵空調系統制熱運作時，製冷劑的蒸發溫度由環境溫度決定，蒸發溫度一定時，蒸發壓力是一定的。在低溫制熱情況下，如果要冷凝溫度升高，則冷凝壓力就會升高，此時壓縮比就增大，導致壓縮機有效容積減小，效率下降。

同時，在蒸發溫度不變的條件下，冷凝溫度的升高將導致壓縮排氣溫度上升，或許因為當下低溫工況運作時超過壓縮機允許的安全運作溫度（R410A冷媒最大是4．2MPA）。

因此，要突破單級壓縮制熱在低溫條件下不可能獲得較高冷凝溫度的限制，首先要克服的就是壓縮機的壓縮比不可能很大以及壓縮機排氣溫度過高的問題

噴氣增焓壓縮機比普通壓縮機多一個噴射口，使得來自經濟器的冷媒直接進入中壓級的壓縮腔，提高壓縮機總排量。同時其壓縮過程被補氣過程分割成兩段，變為準二級壓縮過程。噴氣降低排氣溫度，同時也降低了壓縮機排氣過熱度，減少冷凝器的氣相換熱區的長度從而提高冷凝器的換熱效率，當蒸發溫度和冷凝溫度相差越大會産生越好的效果，所以在低溫環境下制熱效果相對更明顯。

但需要注意，環境溫度降低，制熱的效率是會下降的，耗電量是明顯增高的，目前的制熱不衰減製冷不衰減只是指的製冷量制熱量不衰減而不是能耗也不增加。屬於最大限度保證室內的制熱效果不會因為環溫低而無法有效制熱。但熱空氣上浮，建議還是配上3D風口為宜。

噴氣增焓系統分為一次節流與二次節流系統，普通單級壓縮製冷迴圈的工作過程為1m

噴氣增焓系統增加了一路噴射以及經濟器的共同作用。還是期待冬天這個連續噴氣增焓壓縮機的性能到底如何

全屋智慧方案

美的領航者Ⅲ家用中央空調為載體，可以在空調製冷熱的基礎上擴展為天氟地水採暖，新風機聯動，加濕系統聯動，室內機可選無風感面板，多系統模組靈活組合在一起。

目前美的發佈了智慧魔方

可以把智慧魔方放置在家裏的各個地方，實時檢測溫度、濕度、CO2、TVOC、PM2．5、甲醛，實現空氣品質可視化

－室內有這個裝置後，如果你家安裝了中央空調，新風機，美的的除菌內機，加濕器，天氟地水地暖系統等，該裝置會採集室內的數據後，根據現有情況，主動推送建議給使用者，從而使室內溫濕度、空氣品質等達到最優狀態。

再加上今年美的發佈了智慧屏控制器，讓室內實現多系統模組聯動，只需要語音控制下達指令，或者是手機APP控制都比較方便。

總的來説

一款全季侯的産品，依然是以中央空調為骨架，把兩聯供地暖＋新風＋中央加濕＋除菌＋58度高溫製冷和噴氣增焓低溫制熱，可以一個面板整合多個系統

再加上今年發佈了智慧魔方＋智慧屏，數據可視化，操作便捷化，硬體外觀品質提高，一套智慧系統直接把多系統模組聯動做在一起協調運作，實現了全屋全季候運作