据国家统计局统计2003年我国城市化率已从1995年的25%上升到40.5%。近10年来,我国的建筑和房地产业快速成长,别墅、高档公寓纷纷出现,人们对居室装潢布置的追求逐年升高,自上世纪70年代末窗式空调悄然进入我国家庭,到今,我国的空凋制造业已经跻身于世界制冷空调设备生产的大国。2004年的空调器产量已突破了5700万台,我国已经成为全球第二大暖通空调市场。
1、分体空调是家用空调的主体
当前市场上满足一户多室使用的家用空调器主要有四种:A.分体空调,既每个单独房间一个空调器;B.变频一拖多型家用空调,即是一台变频主机带几台壁挂式室内机;C.风冷冷风型家用中央空调,即一台室外风冷机组将冷风通过风管送到各房间;D.风冷冷水型家用中央空调,即一台室外风冷机组将冷水送到各房间的风机盘管。
不同类型的费用相差很大。室外机的重量有一定的区别,但体积似乎基本差别很小。综上所述,当前分体空调器由于具有安装灵活方便,价格经济,噪声低,控制独立,款式多样,易与装修协调等突出特点,普遍受到人们的青睐,构成目前我国家用空调的主体。且其灵活性、经济性、适用性的显著优点,对
经济和适用要求一般的用户群体,仍具有很强的吸引力,因此,在相当长的时间内,仍将是以家用空调为主体。
2、家用分体空调的不足
虽然家用分体空调有其优势,但它也存在许多不容忽视的缺点。众所周知,人较长时间呆在有空调器调温的封闭环境中,极易患因空气质量差而导致的“空调综合症”。据德国气象学家调查,长期在空调室工作的人,70%的人在2.3小时候便感到疲倦,60%的人自述易患感冒,50%的人出现血液循环障碍和头痛
。可见“空调综合症”对人们的工作和学习有极坏的影响。现在我就上海市的气候特点和居民的生活习惯,来考察空调使用者在有空调器调温的环境中的时间。
上海是我国空调普及较广的城市之一,根据国家统计局的统计。上海的气候夏天比较热,夏季空气调节温度为34℃,但又不算**热。上海的空调普及率和气候条件使得上海的空调使用状况具有一定的代表性。结合上海气候条件,可得不同使用状况的居民在空调环境中各自的时间。从而可得居民在空调环境中的时间。如表5所示,有9.1%的人有79.88%的时间在有空调器的环境中度过,即这部分人平均每天有9个小时以上的时间在空调环境中,大部分人,53.5%的人平均每天至少有近l5个小时在空调环境中,因此,可以认为大部分的人每天都有较长的时间呆在有空调器调温的环境中,所以只要是封闭环境,大部分人都极易患“空调综合症”。因此,从严格意义上讲,不具备换新风补氧气功能的空调器是不能确保空气质量,根本无法保障人体健康的。为此国家卫生部曾专门制定了封闭环境的人均新风标准。然而如果采用开启门窗或普通换气扇的方式换入新风,势必会使空调器的冷(热1负荷大幅度增加,人体的温度舒适度下降。由此可见,开发具有新风功能的家用空调器,乃是确保室内新风量的**佳途径。
3、分体空调新风引入技术
家用分体空调的新风引入可以基本上解决分体空调引起的室内空气有害气体浓度高、干燥、缺氧等弊端。较好的满足卫生要求,确保空气品质,保障人体健康,杜绝空调病的发生以及SARS病毒的传播。
3.1 分体空调新风引入的必要性
家用空调器中能引入新风的家用中央空调越来越多的进入了千家万户。与普通的家用空调相比,家用中央空调有诸多好处,安装的简洁,运行成本低,其**大的特点和功能是能够向居室补充足够的、适量的户外新鲜空气,改善居室内的空气品质,使室内空气始终保持清新、舒适,有利于长期生活在这个环境中的人们的身体健康。然而其在中国普及率只达到5%~8%,一些沿海和I经济发达地区如北京、上海、广州、深圳、珠海、重庆、成都家用中央空调普及率也只达到10%左右
。究其原因,我国人口多,人均收入并不高,大部分工薪阶层的消费水平很低;而家用空调技术上还不是很成熟,并且市场混乱。而国家相关部门也没有制定出具体的技术规范、安装规范,所有这些因素给使用者带来了长期的麻烦。
因此,家用中央空调的发展还需要很长一段时间,这就使得对目前的主体产品的分体空调的改进成为必要。而改进的关键就是新风的引入。
3.2 新风量的确定
人呼吸所产生的二氧化碳(co2)本身无毒,但空气中含量增多,也会导致人体不适,产生中毒症状,甚至死亡。浓度达No.5%,人的呼吸略有加大;浓度为l‰
3%,人的呼吸加深、急促;浓度高于3%,有不适感、头痛;浓度超过5%,则产生中毒症状;浓度超过10%,会使人失去知觉,甚至死亡。
人体CO2的产生量与人体的新陈代谢率有关,也就是说与人的活动状况有关,活动量越大,CO2的产生量越多,如果取室外空气中CO2的浓度为0.03%,室内CO2允许浓度为0.1%。家用空调的使用时一般家庭成员都会在空调房间内,所以空调房间的人数就以家庭人员数确定。
3.3 新风口的设置
分体式空调在室内机组中,风机把室内空气吸入机组与蒸发器进行热交换。使空气中的一部分热量、湿量被蒸发器吸收而成为冷空气,然后再将它鼓入室内,与室内空气对流混合,使室内空气温度降低,并在一个舒适的范围内恒定
。在室内机背部开新风口引入新风,风机吸入新风,使之与蒸发器进行热交换,与回风一起送入室内。
分体机蒸发器侧的风机一般为离心式和贯流式(主要用于壁挂机),对于贯流式空调机既壁挂机,由于新风与回风混合后再与蒸发器换热,出风处空气混合相对均匀,因此,介于壁挂式机组贴近墙壁的特点,新风口可放在侧面。而对于离心式风机,新风口应尽量靠近风机,减小新风支路的阻力,增加对新风的吸引力。
新风以直径为125mm的大口径塑料软管引入,风口用250x250mm挡雨百叶,加调节风阀。与塑料软管另一端相连的房间维护结构的新风口应放置于阴凉处(北墙或东墙)
?,其选择位置于分体空调的室外机组相似,但不用担心影响建筑物外观,新风口很小,且外部设施仅为挡雨百叶,可适当修饰与建筑外型配合,过滤装置可放进室内,既不影响建筑美观又便于清洁。新风口处空气清新为宜,尽量避开公路与污染源下风向。
3.4 其他设备相应改进
由于增加了新风负荷,蒸发器负荷增大,可略加长蒸发盘管。虽然总风量不变,但增加了新风管路的阻力,风机压头要加大。若对节能要求较高的机型,可增加新回风换热。采用双层塑料软管,以金属膜等柔性导热材料隔开,内部走新风,外部排回风。新风进入机组后设置换热器与要排出的回风换热,再接入风机,在进入风机前设置调节阀,控制新风与回风比。
3.5 新风量调节
白天人员开关门窗,有一定的新风进入室内,且室外空气温度较高,新风量可相对小些;夜间门窗关闭,室外空气温度较低,新风可开至**大。因此可根据室外温度调节新风量,温度高减小新风量,当高到一定值时完全关闭新风,可根据不同地区的气候特点调节,确保完全关闭新风的时间控制在一定范围内;温度低加大新风量,当室外温度低于一定值时新风全开。
4、结论
(1).分体空调作为我国家用空调的主要组成部分,以及短时间内不会改变其地位的发展趋势,使得分体空调的技术改进的重要性得以突出;“非典”过后,人们对室内空气品质的关注和对健康要求的提高,使家用分体空调的新风引入成为必要。
(2).本文考察了人员在空调环境中的时间,说明杜绝“空调病”的**途径就是引进新风,并对新风量,新风口尺寸及布置,新风量的调节提出了建议。
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