張 賽 白 莉 徐昭煒
(1.吉林建筑大學(xué), 長春 130118;2. 中國建筑科學(xué)研究院有限公司, 北京 100013)
由于全球氣候變暖,空調(diào)制冷區(qū)向北移的擴展范圍也越來越大,夏季房間制冷已成為人們提高自身舒適度的必需。熱風(fēng)機作為改善室內(nèi)熱環(huán)境的設(shè)備,在我國北方農(nóng)村地區(qū)煤改清潔能源項目中得到大批量安裝應(yīng)用。目前針對熱風(fēng)機的研究均圍繞冬季制熱工況展開[2-6],而熱風(fēng)機與房間空調(diào)器一樣可一機兩用,兼有夏季制冷功能。在理論上采用雙級壓縮變頻技術(shù)使其在性能方面高于一般房間空調(diào)器。除此之外,在政策上政府補助后熱風(fēng)機的初投資相較于一般房間空調(diào)器也有較大優(yōu)勢,但目前缺乏熱風(fēng)機在實際應(yīng)用效果上的研究。為了解熱風(fēng)機在夏季房間制冷時的實際應(yīng)用情況,本研究圍繞熱風(fēng)機安裝使用率、用戶行為模式和用戶滿意度三個方面設(shè)計問卷,通過走訪調(diào)研的方式在多個北方農(nóng)村地區(qū)對安裝熱風(fēng)機的用戶進行調(diào)查研究。
熱風(fēng)機是采用電動機-壓縮機驅(qū)動的,冷凝器、蒸發(fā)器均采用空氣換熱器的,以創(chuàng)造室內(nèi)舒適環(huán)境為目的,通過提取環(huán)境空氣中的熱量作為熱源/冷源為房間供熱/制冷的裝置。機組外觀如圖1、圖2 所示。
圖1 室內(nèi)機
圖2 室外機
本次調(diào)研于2019 年夏季在北京市、河南省開封市以及鶴壁市的農(nóng)村地區(qū)開展,三地均屬于寒冷地區(qū)(B 區(qū))(《嚴寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標準》依據(jù)不同的采暖度日數(shù)(HDD18)和空調(diào)度日數(shù)(CDD26)范圍,將嚴寒和寒冷地區(qū)進一步劃分為5 個氣候子區(qū):嚴寒(A)區(qū),嚴寒(B)區(qū),嚴寒(C)區(qū),寒冷(A)區(qū),寒冷(B)區(qū)),該分區(qū)
指標是2000≤HDD18<3800,90<CDD26,氣候特征是冬季冷,夏季熱。用戶同時有冬季取暖和夏季制冷的需求。近年來北方地區(qū)各省均推出因地制宜的清潔取暖替代方案規(guī)劃,熱風(fēng)機由于其性能穩(wěn)定、安裝便捷、初投資低等特點在各地清潔能源替代方案中安裝比例也逐年提高,故選取這幾個地區(qū)對熱風(fēng)機夏季房間制冷情況進行問卷走訪調(diào)研。
熱風(fēng)機制冷效果主要受到建筑、人員以及行為模式的影響較大,所以本次問卷針對建筑信息、常住家庭人員信息以及人員行為模式信息和用戶主觀感受四個方面進行問題設(shè)計,以綜合分析其制冷效果
調(diào)研過程中,有些農(nóng)宅用戶因為夏季無制冷需求而未使用熱風(fēng)機,有些因無人在家或者不清楚熱風(fēng)機有制冷功能再或者擔(dān)心電費過高而未使用,還有部分因習(xí)慣夏季使用空調(diào)進行房間制冷。將以上用戶排除后,最終有效樣本總數(shù)為144戶,共安裝熱風(fēng)機332 臺,其中夏季房間制冷常用共200 臺,使用率達60%。
由圖3 可看出,熱風(fēng)機主要安裝使用的房間有臥室、客廳和廚房。由于人員日常作息習(xí)慣和房間功能不同的原因,臥室安裝使用比例較高,達60%之多;客廳安裝使用比例為34%;而廚房安裝使用比例相對較少,僅為6%。由此可見,熱風(fēng)機在臥室使用頻率最高,而臥室對噪音要求較高,可推測熱風(fēng)機運行時產(chǎn)生的噪音較小。
圖3 熱風(fēng)機安裝使用房間分布
用戶行為模式即用戶對熱風(fēng)機的使用習(xí)慣,可以更好地反映出熱風(fēng)機在實際使用過程中的應(yīng)用效果。以下從用戶對熱風(fēng)機的出風(fēng)溫度設(shè)置和日均開啟時間兩個方面進行分析。從圖4 到圖6 可看出,臥室安裝的熱風(fēng)機主要在夜間開啟使用較多,日均開啟時間以5-8h 居多;客廳安裝的熱風(fēng)機均在白天開啟使用,日均開啟時間和臥室相似,以5-8h 居多。在出風(fēng)溫度設(shè)置方面,臥室和客廳較為相似,大部分用戶選擇設(shè)置為22-26℃,選擇默認出風(fēng)溫度的也占不小比例。用戶在使用熱風(fēng)機時控制使用模式有較大差別,充分說明熱風(fēng)機使用調(diào)節(jié)范圍大,能夠滿足不同用戶對熱舒適性的要求。通過用戶主觀感受,熱風(fēng)機最佳控制出風(fēng)溫度為22-26℃,最佳日均開啟運行時間為5-8h。
調(diào)查發(fā)現(xiàn),超過90%的用戶表示不知道可根據(jù)自己需要來開啟或關(guān)閉室內(nèi)機下出風(fēng),室內(nèi)機下出風(fēng)是針對冬季制熱工況而研發(fā)的,熱風(fēng)從下而上自然上升,目的是使整個房間溫度更均勻。而若在夏季制冷時開啟,人體腳踝處會感到不舒適。在對室內(nèi)機清灰的調(diào)查中發(fā)現(xiàn),只有10%的用戶清理過,67%的用戶不清楚室內(nèi)機需要清灰,其余為知道需要清灰但未清理過。室內(nèi)機清灰的目的是避免灰塵在換熱器上堆積過多而影響機組性能。定期清灰有利于提高機組性能和節(jié)約電費。以上兩方面對熱風(fēng)機在實際使用過程中的應(yīng)用效果會有較大影響,應(yīng)該提高用戶對熱風(fēng)機運行與維護知識的普及。
圖4 出風(fēng)溫度設(shè)置
圖5 熱風(fēng)機開啟時間/d
在實際使用過程中,用戶對制冷效果的滿意度高達96%,大多數(shù)人對熱風(fēng)機制冷性能感到滿意;在噪音方面,41%的用戶表示沒感覺,42%的用戶感覺有噪音,但在可接受范圍之內(nèi),只有17%的用戶反映噪音過大。運行費用是多數(shù)用戶較為關(guān)心的問題,只有15%的用戶認為運行費用不貴,40%的用戶感覺可以接受,另有14%的用戶感覺熱風(fēng)機較貴,滿意度情況具體如表1 所示。用戶對于熱風(fēng)機應(yīng)用總體滿意度較高,可推廣作為北方地區(qū)夏季房間制冷的設(shè)備。
表1 用戶滿意度調(diào)查表