家用空調(diào)器舒適性研究及應(yīng)用

馬 闖

廣東美的制冷設(shè)備有限公司

家用空調(diào)器舒適性研究及應(yīng)用

馬 闖

廣東美的制冷設(shè)備有限公司

隨著國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與人民生活水平的提高，人們對(duì)生活的室內(nèi)小環(huán)境越來越重視，空調(diào)的使用也日益普遍，這其中絕大多數(shù)是房間空調(diào)器(據(jù)《GB/T7725-2004房間空氣調(diào)節(jié)器》定義)，也就是通常所說的家用空調(diào)器(以下簡稱家用空調(diào))。除此之外，約占家用空調(diào)全部使用數(shù)量百分之十五的空調(diào)還廣泛使用于辦公室、賓館、醫(yī)院、學(xué)校等多種公共場合，承擔(dān)了這些公共環(huán)境的溫度調(diào)節(jié)功能。本文闡述了家用空調(diào)器的發(fā)展特點(diǎn)，并詳細(xì)介紹了從溫度、相對(duì)濕度和空氣質(zhì)量等幾方面提高家用空調(diào)器舒適性的方法。

家用空調(diào)器；舒適性；應(yīng)用

隨著人民生活水平的不斷提高，空調(diào)作為住宅舒適性的重要體現(xiàn)而日益受到廣泛的關(guān)注和重視。近年來，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的城市居民住宅不斷得到改善。一戶的住宅面積達(dá)100～150m2的商品房需求增長很快。隨著每戶居室增加，空調(diào)器的擁有量也增多，人們逐步從對(duì)熱環(huán)境的忍耐性，發(fā)展到追求舒適性。近幾年氣候變暖，更加刺激了夏季空調(diào)供冷的需求，從每天運(yùn)行2～3h延長到9～10h。人們對(duì)住宅的舒適性提出了更高的要求。

1 空調(diào)器產(chǎn)品分類

空調(diào)器按結(jié)構(gòu)形式可分為整體式與分體式。整體式空調(diào)器最常見的是窗式空調(diào)器，分體式空調(diào)器包括室內(nèi)機(jī)和室外機(jī)，根據(jù)室內(nèi)機(jī)的結(jié)構(gòu)和安裝方式，又可分為吊頂式、掛壁式、落地式、嵌入式等。

空調(diào)器根據(jù)供冷(熱)功能的不同，又可分為僅能制冷的單冷型、既能制冷又能制熱的熱泵型和帶有輔助電加熱的熱泵輔助電熱型。

空調(diào)器還可按壓縮機(jī)控制方式分為定頻型(轉(zhuǎn)速一定)、變頻型(轉(zhuǎn)速可控)，變頻空調(diào)器可以根據(jù)房間內(nèi)的溫度變化自動(dòng)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)頻率，房間內(nèi)溫度波動(dòng)小、舒適性好。

2 空調(diào)器的發(fā)展特點(diǎn)

經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，各國通過空調(diào)器市場的競爭，大大推動(dòng)了技術(shù)進(jìn)步：①追求空調(diào)器的高效節(jié)能，從改善壓縮機(jī)、換熱器、風(fēng)機(jī)的性能，優(yōu)化制冷循環(huán)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的小型化、低能耗、低噪聲、高可靠性；②為了追求室內(nèi)環(huán)境的高舒適性，從單一的溫度控制，發(fā)展到由室內(nèi)熱環(huán)境指標(biāo)(PMV等)的綜合控制，從簡單的雙位控制，演變到人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊技術(shù)相結(jié)合的智能控制；③借助于傳感器、電子膨脹閥、變頻等技術(shù)，大大提高了容量控制性能(VRV系統(tǒng))，從家用空調(diào)器(小容量)逐步進(jìn)人商用空調(diào)的領(lǐng)域。從這方面來說，傳統(tǒng)空調(diào)器的發(fā)展已達(dá)到了相當(dāng)高的技術(shù)水平。

3 提高家用空調(diào)器的舒適性

為了通過經(jīng)濟(jì)、方便的方式滿足舒適要求目的，家用空調(diào)相對(duì)于集中空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了最大程度的簡化，僅僅把室內(nèi)空氣溫度作為基本調(diào)節(jié)對(duì)象，對(duì)濕度、風(fēng)速、氣流組織、室內(nèi)空氣質(zhì)量、新風(fēng)換氣等其他影響舒適性的因素沒有有效的控制，盡管近年來一些家用空調(diào)新產(chǎn)品在滿足房間溫度調(diào)節(jié)要求的基礎(chǔ)上具備了一些諸如獨(dú)立除濕、新風(fēng)換氣等輔助功能，使家用空調(diào)舒適性得到一定程度改善。

3.1 空調(diào)使用環(huán)境差異與空調(diào)舒適性

家用空調(diào)除了作為家庭環(huán)境調(diào)節(jié)的主要設(shè)備外還廣泛應(yīng)用在辦公室、賓館、醫(yī)院、學(xué)校等多種公共場合。這些場合的使用條件、環(huán)境要求與家庭環(huán)境相比差異巨大，特別是空調(diào)系統(tǒng)的二次污染(或凈化能力)及新風(fēng)問題更為突出。公共環(huán)境一般有更高的室內(nèi)空氣質(zhì)量要求，空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)增加空調(diào)系統(tǒng)過濾凈化能力，保證新風(fēng)得到合適的處理及足量的供應(yīng)。目前的家用空調(diào)達(dá)不到這些要求，應(yīng)用在這些場合的家用空調(diào)只能起到溫度調(diào)節(jié)的作用，空氣品質(zhì)與環(huán)境舒適性得不到保證。但由于家用空調(diào)使用、安裝簡單，購買、使用經(jīng)濟(jì)型好，在很多公共場合仍會(huì)有市場，因此應(yīng)對(duì)不同的使用環(huán)境特點(diǎn)有針對(duì)性地采取相應(yīng)的技術(shù)措施。

3.2 控制相對(duì)濕度以提高空調(diào)器的舒適性

住宅空調(diào)裝置在室外接近梅雨季節(jié)的氣候階段，冷負(fù)荷不大，如果要求降溫除濕，往往因出風(fēng)溫度太低而增加了人的吹風(fēng)感。若除濕不夠則既不舒適，又會(huì)滋生霉菌等。為解決此問題，在空調(diào)機(jī)的室內(nèi)機(jī)中設(shè)雙盤管。冷盤管滿足除濕要求而熱盤管起再熱作用，這樣可使送風(fēng)溫度提高(送風(fēng)溫差小)而滿足舒適感。在電制冷的機(jī)組中，可采用制冷劑加熱盤管，也可以用燃?xì)饧訜岬臒崴P管。

3.3 采用數(shù)字處理的傳感器

傳感器是環(huán)境溫度與空調(diào)溫控系統(tǒng)對(duì)話的窗口。海爾新超人傳感器采用數(shù)字化處理后，可以接受代表真實(shí)環(huán)境的模擬信號(hào)，將它轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，以數(shù)字方式對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，精確地控制壓縮機(jī)和風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，可使溫控精確到0.5℃范圍內(nèi)。也就是說，環(huán)境溫度稍有變化，傳感器就會(huì)準(zhǔn)確無誤地將這種變化傳達(dá)給壓縮機(jī)與風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，進(jìn)行調(diào)溫，使室內(nèi)溫度始終處于一種近似恒溫狀態(tài)。精確的調(diào)溫，使室內(nèi)舒適度更高。

3.4 空調(diào)設(shè)備的空氣質(zhì)量控制

室內(nèi)污染物來源有室內(nèi)、室外兩個(gè)方面。對(duì)環(huán)境良好的地區(qū)，室內(nèi)污染主要來自室內(nèi)自身，如室內(nèi)各種化工產(chǎn)品中釋放出的污染物質(zhì)、由室內(nèi)燃燒或加熱而生成的污染物、室內(nèi)生物性污染、管理不善的空調(diào)設(shè)備以及風(fēng)道系統(tǒng)產(chǎn)生的污染，此外，還有家用電器所產(chǎn)生的電磁輻射污染等。室內(nèi)化學(xué)污染源。隨著工業(yè)發(fā)展，建筑材料、裝修材料層出不窮，由建材和裝飾材料產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)混合物多達(dá)數(shù)百種，已成為我國住宅建筑中突出的化學(xué)污染問題。由裝修而誘發(fā)的疾病案例已有大量報(bào)道。人們有80%以上的時(shí)間是在室內(nèi)活動(dòng)的，因此對(duì)此應(yīng)特別重視。解決室內(nèi)空氣凈化問題，主要應(yīng)控制污染源，可在機(jī)組內(nèi)安裝一定的凈化處理設(shè)備或在室內(nèi)專門配置空氣清凈器。

綜上所述，就家用空調(diào)目前的技術(shù)狀況討論了家用空調(diào)在這些方面的不足。通過采用新的技術(shù)方案、嘗試新的運(yùn)行模式并通過標(biāo)準(zhǔn)約束環(huán)境的舒適性要求是未來家用空調(diào)克服問題的途徑，同時(shí)怎樣在保持家用空調(diào)方便、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)勢(shì)的前提下逐步提升其舒適性仍是家用空調(diào)面臨的困惑。

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