首頁>維權(quán) > 質(zhì)檢 >
提升空調(diào)采暖舒適性 持續(xù)制熱減少溫度波動(dòng)和噪音 2021-11-05 11:20:42  來源:中國(guó)家電網(wǎng)

10月份,國(guó)家氣候中心發(fā)布預(yù)測(cè)稱,今年冬季將有一次弱到中等強(qiáng)度的拉尼娜事件影響我國(guó),東部地區(qū)氣溫可能偏低,出現(xiàn)“冷冬”。而剛進(jìn)11月,第一波寒潮已經(jīng)上路,它將帶來我國(guó)大部分地區(qū)降溫8℃-16℃。瑟瑟發(fā)抖而又無集中供暖可用的時(shí)候,空調(diào)成為不少家庭,尤其是南方家庭重要的應(yīng)急采暖器具。

不過,在采暖體驗(yàn)上,相比于集中供暖、壁掛爐、地暖等,空調(diào)產(chǎn)品不幸“墊底”,噪音大、臉燙腳冷、呼吸干燥、室外溫度低于-5℃時(shí)頻繁停機(jī)、出風(fēng)異味等都是消費(fèi)者反映的槽點(diǎn)。

“熱從腳起” 提升空調(diào)制熱均勻

針對(duì)用戶痛點(diǎn),年來空調(diào)企業(yè)也在從多方面發(fā)力改善空調(diào)制熱效果。

TCL空調(diào)事業(yè)部產(chǎn)品中心總經(jīng)理熊軍告訴中國(guó)家電網(wǎng),影響人體舒適體驗(yàn)的因素很多,比如溫濕度、室內(nèi)氣流組織的分布等屬于熱舒適探索范疇,噪音、音質(zhì)、振動(dòng)等屬于聲品質(zhì)范疇,而出風(fēng)潔凈、清新度和健康度等則屬于空氣品質(zhì)范疇。作為空氣調(diào)節(jié)家電,空調(diào)確實(shí)對(duì)建筑內(nèi)的環(huán)境質(zhì)量影響很大,比如,研究表明當(dāng)人體夏季處于24℃-28℃,冬季處于18℃-24℃的溫度區(qū)間時(shí),其體驗(yàn)是相對(duì)舒適的;再如,冬季待在空調(diào)房感覺臉燙腳冷,考慮與房間內(nèi)氣流分布不均和密閉環(huán)境內(nèi)二氧化碳濃度積聚有關(guān)。提升空調(diào)制熱舒適,既要針對(duì)具體問題各個(gè)擊破,又要綜合考量能效、靜音等因素,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化。

“空氣本身的物理特是熱空氣上浮、冷空氣下沉,所以空調(diào)制熱時(shí)很容易發(fā)生熱空氣聚集在房間上部,空氣溫度出現(xiàn)明顯分層,造成人體感覺上熱下涼。事實(shí)上,國(guó)標(biāo)《GB/T 33658-2017 室內(nèi)人體熱舒適環(huán)境要求與評(píng)價(jià)方法》中提及,當(dāng)頭部與腳踝部垂直空氣溫差<3℃時(shí),人體是感受舒適的。但我們?nèi)霊粽{(diào)研發(fā)現(xiàn),現(xiàn)有空調(diào)在制熱時(shí)房間的垂直溫差最大可達(dá)15℃,熱舒適體驗(yàn)肯定很差。”來自奧克斯空調(diào)的研發(fā)人員王小婷告訴我們,所以解決熱風(fēng)落地難對(duì)于提升空調(diào)制熱舒適至關(guān)重要。

“房間的垂直溫差主要受空調(diào)出風(fēng)溫度、出風(fēng)角度和出風(fēng)速度影響。在實(shí)驗(yàn)測(cè)試中,我們發(fā)現(xiàn)如果空調(diào)制熱運(yùn)行高風(fēng)擋,其出風(fēng)速度遠(yuǎn)高于低風(fēng)擋,制熱量高,熱風(fēng)落地比較好;一旦風(fēng)擋降低,熱風(fēng)落地就會(huì)變差,熱風(fēng)集中于人體中上部,大約在1.1米以上區(qū)域,而這對(duì)人體而言,是一個(gè)無效加熱區(qū)。行業(yè)傳統(tǒng)的解決方案是提升壓縮機(jī)頻率,加大整機(jī)制熱量,現(xiàn)在空調(diào)制熱時(shí)的出風(fēng)溫度可達(dá)到50多度,但問題還是沒有解決——升頻增加了制熱量,如果是高風(fēng)擋,熱風(fēng)可以落地,室內(nèi)溫度均勻會(huì)提升;但如果是低風(fēng)和靜風(fēng)擋,熱風(fēng)仍舊不落地,太高的制熱出風(fēng)溫度,反而加大了人體活動(dòng)范圍內(nèi)的溫差,尤其在據(jù)地面0.1米處,溫差最大,這里也正是人體腳踝處。”

如何解決“熱從腳起”?“其實(shí),我們后來分析,低風(fēng)檔和靜風(fēng)擋主要還是風(fēng)速太小,” 王小婷說,“讓熱風(fēng)配合風(fēng)速是一種解決辦法,熱風(fēng)不是不能垂直向下走,只是不能持續(xù)貼邊走,它會(huì)出現(xiàn)逸散,那么如何讓它在接地面而不是半途逸散呢?行業(yè)中提出另一種解決方案,即改善出風(fēng)角度和出風(fēng)速度。”奧克斯目前采用了雙導(dǎo)風(fēng)門設(shè)計(jì),在吹出熱風(fēng)后,通過調(diào)節(jié)雙導(dǎo)風(fēng)板的結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)熱風(fēng)下壓,這樣熱風(fēng)垂直貼壁流動(dòng),到地面再向上逸散,可以顯著提高低風(fēng)擋制熱時(shí)房間的溫差均勻

持續(xù)制熱 減少溫度波動(dòng)和噪音

“冬季空調(diào)制熱并不是持續(xù)運(yùn)行的,”來自海信空調(diào)的研發(fā)人員陳守海告訴中國(guó)家電網(wǎng),“當(dāng)室外換熱器溫度低于水的凝結(jié)點(diǎn)時(shí),室外機(jī)換熱器表面會(huì)出現(xiàn)結(jié)霜并累積,導(dǎo)致熱阻顯著增大,系統(tǒng)換熱表現(xiàn)惡化。因此,行業(yè)內(nèi)通常采用逆循環(huán)除霜進(jìn)行間歇除霜運(yùn)作,即關(guān)停-除霜循環(huán)-關(guān)停模式。但是這就導(dǎo)致兩個(gè)舒適問題,當(dāng)空調(diào)低頻運(yùn)行或降頻停機(jī)時(shí),室內(nèi)機(jī)熱風(fēng)輸出變小或停止,如果除霜循環(huán)時(shí)間很長(zhǎng),室內(nèi)的溫度波動(dòng)會(huì)很大;另外除霜再啟動(dòng)時(shí)的出風(fēng)溫度需要一段升溫過程。”

據(jù)悉,由于大部分制冷劑需要參與到室外機(jī)除霜,只有30%左右維持室內(nèi)機(jī)制熱,除霜時(shí)空調(diào)制熱效率驟降;并且再次啟動(dòng)后,制冷劑回流并參與制熱需要一個(gè)過程。據(jù)海信方面測(cè)算,空調(diào)一次除霜循環(huán)需要5-6分鐘,但除霜后想要達(dá)到除霜前的出風(fēng)溫度,需要20分鐘。

除霜過程對(duì)空調(diào)制熱的影響,是行業(yè)攻堅(jiān)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。

針對(duì)空調(diào)制熱除霜問題,目前行業(yè)探索有三條路徑,即除霜、抑霜和無霜路線;相關(guān)的技術(shù)方案包逆循環(huán)除霜、旁通除霜、蓄熱除霜、分段除霜以及超聲波除霜和機(jī)械除霜等,但各種除霜方式均存在明顯優(yōu)缺點(diǎn)。

對(duì)此,空調(diào)企業(yè)一般選擇多技術(shù)路線并行,取長(zhǎng)補(bǔ)短。來自海爾的研發(fā)工程師代傳民介紹說,目前海爾在傳統(tǒng)換熱器顯熱除霜的基礎(chǔ)上,開展了對(duì)潛熱除霜的研究。兩相比照,顯熱除霜所需的制冷劑流量多,能夠供應(yīng)到室內(nèi)的流量自然有限,制熱量變小,造成除霜時(shí)室內(nèi)溫度波動(dòng)加大;而潛熱除霜所需制冷劑流量較少,能夠供應(yīng)到室內(nèi)的流量變多,可以減小溫度波動(dòng),但成本高,控制復(fù)雜。現(xiàn)在,海爾通過將室外換熱器進(jìn)行并聯(lián)分割,在除霜對(duì)象的換熱器前后配置電子膨脹閥,構(gòu)成了制冷劑回路,通過該結(jié)構(gòu)利用制冷劑的冷凝潛熱,實(shí)現(xiàn)了以較少制冷劑流量除霜的目的。

而海信方面則通過使用相變蓄熱材料,除霜時(shí)開啟電加熱,避免制冷劑管路溫度大幅降低,同時(shí)加速制冷劑回流,減少了停機(jī)除霜及重新升溫耗時(shí),減弱了房間溫度波動(dòng)。

另外,針對(duì)空調(diào)舒適的一系列新風(fēng)技術(shù)、健康空氣技術(shù)、自清潔技術(shù)等,也可以通過改善出風(fēng)品質(zhì)提升空調(diào)制熱時(shí)房間的空氣質(zhì)量,減少異味、干燥狀況。相信隨著空調(diào)制熱技術(shù)的發(fā)展,空調(diào)也能成為消費(fèi)者冬季舒適采暖的重要器具之一。

關(guān)鍵詞: 舒適性 采暖 空調(diào) 溫度波動(dòng)

相關(guān)閱讀:
熱點(diǎn)
圖片 圖片