家用空调器舒适性研究及应用

马 闯

广东美的制冷设备有限公司

家用空调器舒适性研究及应用

马 闯

广东美的制冷设备有限公司

随着国家经济的发展与人民生活水平的提高，人们对生活的室内小环境越来越重视，空调的使用也日益普遍，这其中绝大多数是房间空调器(据《GB/T7725-2004房间空气调节器》定义)，也就是通常所说的家用空调器(以下简称家用空调)。除此之外，约占家用空调全部使用数量百分之十五的空调还广泛使用于办公室、宾馆、医院、学校等多种公共场合，承担了这些公共环境的温度调节功能。本文阐述了家用空调器的发展特点，并详细介绍了从温度、相对湿度和空气质量等几方面提高家用空调器舒适性的方法。

家用空调器；舒适性；应用

随着人民生活水平的不断提高，空调作为住宅舒适性的重要体现而日益受到广泛的关注和重视。近年来，经济发达地区的城市居民住宅不断得到改善。一户的住宅面积达100～150m2的商品房需求增长很快。随着每户居室增加，空调器的拥有量也增多，人们逐步从对热环境的忍耐性，发展到追求舒适性。近几年气候变暖，更加刺激了夏季空调供冷的需求，从每天运行2～3h延长到9～10h。人们对住宅的舒适性提出了更高的要求。

1 空调器产品分类

空调器按结构形式可分为整体式与分体式。整体式空调器最常见的是窗式空调器，分体式空调器包括室内机和室外机，根据室内机的结构和安装方式，又可分为吊顶式、挂壁式、落地式、嵌入式等。

空调器根据供冷(热)功能的不同，又可分为仅能制冷的单冷型、既能制冷又能制热的热泵型和带有辅助电加热的热泵辅助电热型。

空调器还可按压缩机控制方式分为定频型(转速一定)、变频型(转速可控)，变频空调器可以根据房间内的温度变化自动调节压缩机频率，房间内温度波动小、舒适性好。

2 空调器的发展特点

经过数十年的发展，各国通过空调器市场的竞争，大大推动了技术进步：①追求空调器的高效节能，从改善压缩机、换热器、风机的性能，优化制冷循环，实现了设备的小型化、低能耗、低噪声、高可靠性；②为了追求室内环境的高舒适性，从单一的温度控制，发展到由室内热环境指标(PMV等)的综合控制，从简单的双位控制，演变到人工神经网络与模糊技术相结合的智能控制；③借助于传感器、电子膨胀阀、变频等技术，大大提高了容量控制性能(VRV系统)，从家用空调器(小容量)逐步进人商用空调的领域。从这方面来说，传统空调器的发展已达到了相当高的技术水平。

3 提高家用空调器的舒适性

为了通过经济、方便的方式满足舒适要求目的，家用空调相对于集中空调系统进行了最大程度的简化，仅仅把室内空气温度作为基本调节对象，对湿度、风速、气流组织、室内空气质量、新风换气等其他影响舒适性的因素没有有效的控制，尽管近年来一些家用空调新产品在满足房间温度调节要求的基础上具备了一些诸如独立除湿、新风换气等辅助功能，使家用空调舒适性得到一定程度改善。

3.1 空调使用环境差异与空调舒适性

家用空调除了作为家庭环境调节的主要设备外还广泛应用在办公室、宾馆、医院、学校等多种公共场合。这些场合的使用条件、环境要求与家庭环境相比差异巨大，特别是空调系统的二次污染(或净化能力)及新风问题更为突出。公共环境一般有更高的室内空气质量要求，空调系统应增加空调系统过滤净化能力，保证新风得到合适的处理及足量的供应。目前的家用空调达不到这些要求，应用在这些场合的家用空调只能起到温度调节的作用，空气品质与环境舒适性得不到保证。但由于家用空调使用、安装简单，购买、使用经济型好，在很多公共场合仍会有市场，因此应对不同的使用环境特点有针对性地采取相应的技术措施。

3.2 控制相对湿度以提高空调器的舒适性

住宅空调装置在室外接近梅雨季节的气候阶段，冷负荷不大，如果要求降温除湿，往往因出风温度太低而增加了人的吹风感。若除湿不够则既不舒适，又会滋生霉菌等。为解决此问题，在空调机的室内机中设双盘管。冷盘管满足除湿要求而热盘管起再热作用，这样可使送风温度提高(送风温差小)而满足舒适感。在电制冷的机组中，可采用制冷剂加热盘管，也可以用燃气加热的热水盘管。

3.3 采用数字处理的传感器

传感器是环境温度与空调温控系统对话的窗口。海尔新超人传感器采用数字化处理后，可以接受代表真实环境的模拟信号，将它转换成数字信号，以数字方式对信号进行处理，精确地控制压缩机和风机的转速，可使温控精确到0.5℃范围内。也就是说，环境温度稍有变化，传感器就会准确无误地将这种变化传达给压缩机与风机系统，进行调温，使室内温度始终处于一种近似恒温状态。精确的调温，使室内舒适度更高。

3.4 空调设备的空气质量控制

室内污染物来源有室内、室外两个方面。对环境良好的地区，室内污染主要来自室内自身，如室内各种化工产品中释放出的污染物质、由室内燃烧或加热而生成的污染物、室内生物性污染、管理不善的空调设备以及风道系统产生的污染，此外，还有家用电器所产生的电磁辐射污染等。室内化学污染源。随着工业发展，建筑材料、装修材料层出不穷，由建材和装饰材料产生的挥发性有机混合物多达数百种，已成为我国住宅建筑中突出的化学污染问题。由装修而诱发的疾病案例已有大量报道。人们有80%以上的时间是在室内活动的，因此对此应特别重视。解决室内空气净化问题，主要应控制污染源，可在机组内安装一定的净化处理设备或在室内专门配置空气清净器。

综上所述，就家用空调目前的技术状况讨论了家用空调在这些方面的不足。通过采用新的技术方案、尝试新的运行模式并通过标准约束环境的舒适性要求是未来家用空调克服问题的途径，同时怎样在保持家用空调方便、经济等优势的前提下逐步提升其舒适性仍是家用空调面临的困惑。

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