基于问卷调研的空调故障分析及识别方法研究★

2021-09-07郭亚宾毛明瑞张杰浩党建超

山西建筑 2021年18期

张晗郭亚宾毛明瑞陈琦张杰浩党建超

(郑州大学土木工程学院，河南郑州 450001)

0 引言

近年来，家用空调的使用日益广泛，但家用空调由于安装位置不当或维护保养欠缺等因素，会发生多种故障。家用空调的故障不仅给人们生活带来不便，还会造成能源浪费、经济损失甚至环境破坏[1]，及时准确的识别空调故障并进行恰当处理可以降低能耗、减少维修费用和延长设备使用寿命[2]。但是，受限于空调故障相关知识的缺乏，大部分普通用户不能及时准确的发现故障并对已发生故障进行正确处理，从而引起人力、物力和财力的浪费。目前，对于大型中央空调系统，主要是通过设置故障诊断系统对系统的故障进行检测、识别、报警和修复[3]，但对家用空调设置故障诊断系统尚存在困难。因此，对家用空调系统开展故障诊断研究以及故障识别方法的构建具有重要意义，既能够帮助普通用户及时发现和正确应对空调的故障，又在建筑节能和环境保护领域具有巨大前景[4]。

本文首先对普通家用空调用户展开调研，旨在了解普通用户对于家用空调故障的认知现状与故障处理能力，并分析家用空调故障起因，总结不足并提出一种空调故障快速识别方法，这对提高用户的舒适性、延长空调设备使用寿命、减少经济损失将有重要的意义。

1 问卷调研对象与内容设计

本次调研的形式采用问卷调研，由于疫情等因素，本次问卷调研利用问卷星平台发布线上问卷，共收回有效问卷518份。问卷的调研对象覆盖多个年龄段，其中以年龄分布在20岁～30岁的对象为主，80%左右的调研对象家里使用分体式空调，表1详细展示了调研对象的基本情况。

表1 调研对象基本情况

该问卷设计了三方面的问题：第一，普通用户对家用空调故障的认知状况，包括典型故障与非典型故障两个方面。第二，普通用户发现、处理家用空调常见故障的情况。第三，普通用户对快速识别空调故障方法的需求情况。

2 问卷调研结果与分析

调研结果显示，大部分用户在空调使用过程中遇到过故障情况，由于普通用户对空调常见故障的表征形式及起因认知程度较低，因此不能及时准确的发现故障，并且处理空调故障缺乏科学性引导。对问卷结果进一步分类统计研究，得出了如下三个方面的研究内容。

2.1 普通用户对空调典型故障的认知分析

图1展示了用户对家用空调典型故障的认知状况数据分析结果。由图1a)可知，常见的家用空调故障类型包括空调漏水、制冷或制热能力下降、异常噪声、空调异味、缺氟等，其中制冷或制热能力下降作为家用空调最常见故障占比最高，为59.27%。图1b)则表明在普通用户认为可能导致空调故障发生的原因中，起因是“长时间未清洗”占比最高，为70.56%。而据相关研究表明，空调由于长时间未清洗而造成过滤网堵塞往往是造成空调不制热不制冷或制冷制热能力下降的最大原因[5]，用户对典型故障起因的认知符合客观事实。

为进一步分析普通用户家用空调典型故障的起因，问卷针对家用空调日常清洗保养的情况进行了调研，结果如图2所示。图2a)展示了用户对家用空调进行清洗工作的频率统计结果，其中，75.17%的用户偶尔会对家用空调进行清洗，15.31%的用户则未对空调进行过清洗，而经常对家用空调进行清洗的用户占比仅为9.51%，这表明大多数用户并没有对家用空调进行定期合理的日常清洁保养。

进一步分析产生此现象的原因，对普通用户简单清洗家用空调的能力也进行了调研，结果如图2b)所示。用户中不了解如何对空调进行简单清洗的占比40.37%，与之相反的群体则占比为59.63%。同时，结合图1b)分析可知，为减少家用空调典型故障的发生，不能仅提高用户对空调的日常清洗保养意识，同时应使普通用户掌握空调简单清洗保养方法，并引导用户科学地对空调进行日常清洗保养，从而降低空调故障发生率。

2.2 普通用户对空调非典型故障的认知分析

图3展示了普通用户对家用空调非典型故障的认知状况数据分析结果。由图3a)可知，在空调故障完全暴露之前，能够察觉空调运行异常的用户占比仅为30.69%，空调由于内部结构复杂往往带有一定的容错性能，因此空调故障往往不会突然暴露，而是随着电子元器件的老化逐渐显露[6,7]。在故障变得严重之前，大部分用户往往不能识别空调的初期故障表征[8]，但是，空调本身在出现故障后，通常需要消耗更多的电力资源来维持设定的温度值与湿度值，这就造成了极大的资源浪费。

此外，家用空调器在使用过程中，因调节不当或环境条件变化引起保护装置动作，从而导致空调器不运行或不能正常运行的故障称为假性故障。图3b)展示了用户对假性故障的认知状况数据分析结果，其中，了解空调假性故障的用户占比仅为3.75%，当空调出现假性故障时，大部分用户也会请人维修或自身采取不合理的处理措施，从而造成时间和财产上的损失。

因此，引导普通用户及时识别空调的初期故障表征并作出恰当处理、普及假性故障知识，无论是从人力、财力、能源消耗还是安全隐患排除方面都具有重要的意义。

2.3 普通用户对家用空调常见故障处理能力的分析

图4展示了对用户发现和处理空调故障能力的调研结果。由图4a)可知，用户发现空调故障的方法包括自行发现、咨询专业人员、上网查询、询问他人等多种方式，用户发现空调故障缺乏统一、科学和便捷的方式，这会造成发现空调故障不及时、故障类型识别不准确以及处理方法不当等多种问题。

进一步对普通用户处理空调故障的能力进行调研分析，结果如图4b)所示，其中，22.39%的用户能够自行检查故障，自行修理，78.96%的用户选择立即请相关人员进行修理，而8.30%的用户选择对其不理睬，任其发展，此外，14.09%的用户选择在无法运行前继续使用。对于一些小故障，大部分用户请专业人员进行修理，有可能会因拆卸、组装次数过多而出现设备过早损坏的状况。部分用户对故障不予理睬，以及在故障未造成严重影响前不对其采取措施则会导致小故障日趋严重，最终造成空调的使用寿命和能源效率降低。由此可见，用户对空调故障处理的能力有待加强与提高。

3 空调故障快速识别方法需求分析及构建

3.1 对空调故障快速识别方法的需求

根据之前的调研分析可知，一方面，用户发现空调故障尚缺乏一种统一、科学的引导性方法，另一方面，大部分用户对空调故障的认知不足，在空调故障发生时盲目去请专业人员，以及故障未造成严重影响前不对其处理的行为是不明智的。对于部分故障，用户完全有能力自行解决，但是依靠普通用户自己完全掌握识别空调故障类型的方法并且对其进行处理是不现实的。针对上述问题，提出一种常见空调故障快速识别方法，该方法可以协助用户简单的判别故障类型并对维修提出合理的意见。

图5展示了关于这种快速识别方法需求的调查结果，由图5可知，82.82%的用户表示身边并没有可以快速识别空调故障的方法，并且71.43%的用户表示希望拥有这种方法。由此可见，一种空调故障快速识别方法的出现是十分必要的。

3.2 空调故障快速识别方法的构建

建立的空调故障快速识别方法是用户在安全的前提下根据看、听、摸等感受和观察到的一些空调的异常状况，经此方法的引导，简单地判断出空调故障类型后，该方法再根据空调故障类型给出一些合理的处理建议。图6展示了该方法的具体内容[9-12]。

此方法列出的空调故障类型大部分是一些生活中比较常见的、用户可自行简单维修的故障，另外，对于一些较为复杂的故障也会及时提醒用户需要请专业人员进行维修，防止故障再度恶化。如果用户充分利用该方法，不仅会加强自身对空调故障相关知识的了解，提高发现空调故障的准确性，同时也避免了一些不必要的人力、财力和物力浪费。