浅谈循环扇室内摆放位置对空调温度调节的影响

2023-03-24李星湖潘耀权余烘昌

日用电器 2023年2期

李星湖潘耀权余烘昌刘强

（珠海格力电器股份有限公司珠海 519070）

前言

循环扇作为近年来风扇类产品中的热销产品[1]，循环扇结合空调使用时对促进室内降温的效果受用户重视，当循环扇的室内摆放位置不同时，室内温度的变化情况可能有所不同，本文主要是通过改变循环扇在室内的摆放位置，测试室内各处温度的具体变化值，从而得出在循环扇在不同摆放位置时室内的温度变化情况，可供用户在日常使用循环扇时针对不同场景从而调整循环扇摆放位置的寻求做参考，同时供循环扇设计团队提供新设计思路参考。

1 循环扇产品简介

空气循环扇的一大特点就是扇叶少且扇叶的倾角深。和我们常见的6叶、8叶的电风扇相比，空气循环扇大多都是 3 叶，并且倾角的角度也大了2倍甚至3倍。这样的设计能够让风束更加集中，能够形成螺旋状的风束吹出去，所以吹风的范围比传统风扇要小很多，但是送风距离会更远一些[2]。循环扇风叶直径、风叶倾角、电机转速等设计参数影响风量、风速、送风范围等参数，这类设计参数本文不作分析讨论，除开循环扇设计参数可能对空调温度调节能力的影响以外，循环扇使用习惯也会对空调室内温度调节能力有影响[3]。所以本文主要基于用户使用循环扇时实际使用习惯，测试循环扇工作位置对空调室内温度调节的影响。

2 室内温度影响因素初步分析

空调送回风方式对室内空气质量、室内温度场、室内空气流速等有关键作用[4]，当室内空间较大，可能会短时间出现空间内温度不均匀的情况，而循环扇吹风可有效扰动室内空气，加快室内空气对流换热，提高室内空气的换热能力，使得室内空气温度相对均匀，并且循环扇不同的送风位置可能涉及不同气流扰动效果，所以需改变循环扇方位方向从而测出室内各区域的有效温度数据，从而得出循环扇位置、室内温度、时间的关系。

3 试验验证

常规循环扇风叶尺寸规格有：150 mm、200 mm、230 mm，对应电机调速范围一般为：（770～2 320）r/min、（450～2 030）r/min、（570～1 770）r/min，选择风叶尺寸规格最大（230 mm）、电机转速最高（2 320 r/min）、实测送风距离最远（12 m）的一款高性能循环扇作为本次试验的产品，设计该款循环扇与空调配合使用的试验，得出循环扇最佳摆放位置。

3.1 循环扇摆放位置对空调温度调节性能的影响试验设计

3.1.1 试验目的

测试循环扇摆放位置对空调室内温度调节的影响，得出循环扇室内最佳摆放位置。

3.1.2 试验条件

场所：普通试验室（长470 mm宽410 mm高300 mm）、面积19.27 m2、朝向西；设备：1.5匹空调、循环扇(风叶尺寸230 mm)、多路温度测试仪（8温度探头）；时间：每天12:00～15:00室内外温度较高时间段（室内温度均为（29～30）℃）。

3.1.3 试验流程

1）将多路温度测试仪放置房间正中间，温度探头呈现“米”字型分布，探头距离地面约10 cm，测试房间各区域的温度变化曲线；

2）紧闭房门，将空调设定温度调至20 ℃，上下左右扫风均开启，风速调至最高档；

3）将循环扇摆放在室内不同的五个位置（风速开最高档、不开启摇头、出风方向如图1、2所示箭头），分别是左上、右上、正中、左下、右下，记录五组不同的温度变化曲线如图3，每一组测量前需要等待房间温度恢复至初始温度，并且需记录一组不摆放循环扇的空白对照组；

图1 试验布局图

图2 试验实物图

图3 降温数据统计表

4）选择室内初始温度、室内25 ℃、室内23 ℃时的数据做分析，分析各个感温探头的感知到以上温度的时间，得出室内各区域、各温度区间温降关系；

5）分析温度、时间、区域三者的关系，得出循环扇在特定条件内的最佳摆放位置。

4 数据分析

4.1 由图3及表3对各点降温速度分析可得

4.1.1 空调开启室温降至25 ℃区间：不摆放循环扇时，区域1、2、7、8降温速率最快，当循环扇摆放于位置4时，区域6降温速率最快，当循环扇摆放于位置5时，区域3、4、5降温速率最快。

4.1.2 室温25 ℃降至23 ℃区间：不摆放循环扇时，区域1、2、3、6、7、8降温速率最快，当循环扇摆放于位置4和位置5时，降温速率分别是区域4、区域5降温速率最快。

4.2 由表1及表2对各试验组温度离散度分析可得

表1 各组数据与其均值的绝对值的平均值表（离散度）

表2 数据提炼分析表

温度离散程度说明各个区域温度值的偏差程度，一定程度上反应整个室内温度的均匀性，根据分析同一时间下三个温度变化区间的各个区域温度与室内平均温度的绝对值得出：在空调开启室内降到25 ℃区间，当循环扇放置于位置4时，室内温度平均偏差值最小，为0.248；在（25～23）℃温度区间，当循环扇放置于位置3时，室内温度平均偏差值最小，为0.363；在23 ℃以下温度区间，当循环扇放置于位置2时，室内温度平均偏差值最小，为0.427。

4.3 由图3对各试验组平均温度分析可得

温度从空调开启降至25 ℃区间：降温速率由大至小排名为：位置5＞位置4＞不放置循环扇＞位置1＞位置2＞位置3

室温从25 ℃降至23 ℃区间：降温速率由大至小排名为：不放置循环扇＞位置5＞位置4＞位置1＞位置3＞位置2。

图4 各试验组感温包实时温度变化图

5 结论

1）当开启空调时，室内设定温度在25 ℃以上：区域1、2、7、8需要快速降温时，室内宜不开启循环扇；区域6需要快速降温时，循环扇宜放于位置4，并且出风方向朝向区域1；区域3、4、5需要快速降温时，循环扇宜放于位置5，并且出风方向朝向区域1。

2）当室内温度在25 ℃以下开启空调：区域1、2、3、6、7、8还需继续降温时，室内宜不开启循环扇；区域4还需继续降温时，循环扇宜放于位置4，并且方向朝向区域1；区域5还需继续降温时，循环扇放于位置5，并且方向朝向区域1。

3）当考虑整体温降速率时：开启空调时，室内温度在25 ℃以上：循环扇宜放于位置4，可使室内各区域的温度值相差最小；开启空调时，室内温度在（25～23）℃之间，循环扇宜放于位置3，可使得室内各区域的温度值相差最小；开启空调时，室内温度在23 ℃以下时，循环扇宜放于位置2，可使得室内各区域的温度值相差最小。