家用空調(diào)的發(fā)展方向

王 晨

家用空調(diào)的發(fā)展方向

王 晨

王 晨 吳 鵬

沈陽師范大學(xué)

王晨、1963.1、高級工程師、工程碩士、研究方向為自動化控制，主要從事PLC方向的教學(xué)工作；吳鵬、1973、副教授、博士。

隨著人們生活水平的不斷提高和環(huán)境的變化，人們已經(jīng)不再滿足于單一的溫度調(diào)節(jié)功能的空調(diào)機(jī)，而是轉(zhuǎn)向具有更多功能、滿足人們不同需要的家用空調(diào)機(jī)了。未來的家用空調(diào)機(jī)應(yīng)當(dāng)具有的功用有：溫度、濕度、潔凈度、換氣自動控制，異味、過濾網(wǎng)堵塞報警提示，電機(jī)采用變頻技術(shù)控制，控制系統(tǒng)具有物聯(lián)網(wǎng)接口及相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，是一種智慧型家用中央空調(diào)。

現(xiàn)狀

改革開放以來，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度令世界矚目。特別是房地產(chǎn)行業(yè)發(fā)展，到2012年城鎮(zhèn)人均住房面積已達(dá)32.7平方米，200平以上的別墅住宅越來越多。由此可見，人們的生活已經(jīng)從溫飽型向小康型、舒適型邁進(jìn)。據(jù)“天拓咨詢”網(wǎng)上的統(tǒng)計報道：2014年5月國內(nèi)空調(diào)行業(yè)總產(chǎn)量1262.1萬臺，同比增長6.8％，5月空調(diào)行業(yè)內(nèi)銷增長16.6％，詳見圖1。

圖1 2014年5月份空調(diào)內(nèi)銷量圖

目前普通調(diào)溫的家用空調(diào)已經(jīng)普及了，人們?yōu)榱斯?jié)電或提高調(diào)溫效果，使用當(dāng)中關(guān)閉門窗，這樣導(dǎo)致了室內(nèi)的空氣質(zhì)量下降，嚴(yán)重的危害了人的健康，每年夏季、初冬季空調(diào)病的患者增多，如何改善室內(nèi)的空氣質(zhì)量成為未來人們的最大的需求。從食品到物品，一直到今天的環(huán)境、霧霾問題，獲得良好的空氣已經(jīng)是人們生活中非常重要的問題。

而我國90％為普通家用空調(diào)，且功能為溫度調(diào)節(jié)，從使用率來看，小于20％，在北方地區(qū)甚至更低，人們?yōu)榱双@得良好的空氣質(zhì)量，不得不另外再購買其他的電器產(chǎn)品，如：家用空氣凈化器、加濕器、換氣扇、新風(fēng)機(jī)、負(fù)離子發(fā)生器，但是投資大效果不是很好，因為上述單一的產(chǎn)品僅僅是能滿足單個房間的需要，要想達(dá)到理想的空氣質(zhì)量，就得在每個房間內(nèi)安裝相應(yīng)的產(chǎn)品，需要更大的投資。據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計，美國的家庭擁有空調(diào)的為72％，其中小型中央空調(diào)所占比例為48％，由此可見小型中央空調(diào)的功效是顯著的。

需求與功能

而家用中央空調(diào)的設(shè)計可采用多種送、回風(fēng)、新風(fēng)方式，能夠根據(jù)房型的具體情況制定不同的凈化方案，使居室內(nèi)空氣分布更合理，增強(qiáng)人體的舒適性，如圖2家用中央空調(diào)功能原理圖所示，其功能恰好可滿足人們的需要、符合未來發(fā)展的要求。

溫度、濕度自動調(diào)節(jié)

溫度自動調(diào)節(jié)控制技術(shù)，對于家用空調(diào)來講已經(jīng)是成熟可靠的，為了節(jié)電目前采用了變頻技術(shù)。但是多數(shù)的家用空調(diào)機(jī)沒有濕度的調(diào)節(jié)功能，使得冬季、特別是北方地區(qū)室內(nèi)干燥、濕度小于40％，人們會感覺氣管、咽喉、皮膚不適，甚至產(chǎn)生人體靜電現(xiàn)象出現(xiàn)。為此人們不得不另外購買加濕器以調(diào)節(jié)室內(nèi)的濕度，但是效果不是很理想。如果在家用中央空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)集成一個自動加濕、除濕功能的單元產(chǎn)品，將會解決濕度的問題，且價格要較比單一功能的產(chǎn)品低。

新風(fēng)、排風(fēng)自動調(diào)節(jié)

新風(fēng)、排風(fēng)的作用是用來補(bǔ)充室內(nèi)人們消耗的氧氣，排除污濁的空氣。在中央空調(diào)系統(tǒng)中是必不可缺的功能單元，自身構(gòu)成了獨(dú)立的控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)，可定時為室內(nèi)、外的空氣進(jìn)行交換。目前國內(nèi)已經(jīng)有生產(chǎn)單獨(dú)的家用新風(fēng)機(jī)，采用了室外新風(fēng)與室內(nèi)排風(fēng)的熱交換節(jié)能技術(shù)，排風(fēng)熱回收裝置（全熱和顯熱）的額定熱回收效率不低于60％。將此集成在中央空調(diào)系統(tǒng)中實現(xiàn)定時控制補(bǔ)充新風(fēng)，免去了人們每天開窗通風(fēng)換氣的麻煩，特別是冬季為了保持室內(nèi)溫度，人們減少了開窗的次數(shù)而導(dǎo)致的室內(nèi)空氣質(zhì)量下降。在春秋換季時可以單獨(dú)起用新風(fēng)的功能，保證室內(nèi)的空氣質(zhì)量，提高了空調(diào)的使用效率。

潔凈度、異味報警提示

潔凈度是反映室內(nèi)空氣中顆粒的多少的一項重要指標(biāo)，也就是目前人們最關(guān)注的PM2.5指標(biāo)，當(dāng)然外部環(huán)境對室內(nèi)的空氣質(zhì)量影響最大，但當(dāng)人們在家中關(guān)閉門窗時，潔凈度受到人體自身的皮膚代謝、衣物等產(chǎn)生的影響最大，漂浮在空氣中的顆粒物和降落到地面及家具表面的灰塵對人們的健康。為此20年前就有了家用空氣凈化器產(chǎn)品，到目前三星公司已經(jīng)發(fā)展到顆粒物潔凈空氣量（CADR值）超1000m3/h、高效過濾網(wǎng)A等級的高性能指標(biāo)，完全滿足家庭的需要。如果將原有的空調(diào)室內(nèi)機(jī)換上凈化器的話，不僅可以有效的解決凈化空氣的問題，還提高了空調(diào)的利用率，同時也節(jié)省了單獨(dú)房間所增加的凈化器的投資，大大減輕了人們清潔房間灰塵的勞動強(qiáng)度、提高了健康的環(huán)境水平。

異味報警是在回風(fēng)道里設(shè)置一個異味傳感器，通過控制系統(tǒng)判斷、報警提示并打開排風(fēng)機(jī)處理，還可以在凈化風(fēng)道中切換活性炭網(wǎng)吸附處理。

節(jié)能、環(huán)保

系統(tǒng)內(nèi)的風(fēng)機(jī)動力來源于電動機(jī)，電量的消耗多少取決于系統(tǒng)流動風(fēng)量的大小，如果通過在房間內(nèi)設(shè)置的人體感應(yīng)傳感器來判斷是否有人，并將信號傳給控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)發(fā)出指令給變頻器進(jìn)行調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)，或關(guān)閉無人房間的風(fēng)機(jī)（進(jìn)風(fēng)口），從而達(dá)到理想的節(jié)能效果。

從環(huán)保角度來看，一種多功能的空調(diào)可以減少大量的單一功用的電器生產(chǎn)，間接的減少了原料、能源的消耗，保護(hù)了環(huán)境。

①、②. 房間回風(fēng)口初效濾網(wǎng)③. 室內(nèi)機(jī)組中效濾網(wǎng)④. 室內(nèi)機(jī)組送風(fēng)機(jī)⑤、⑥. 房間送風(fēng)口風(fēng)機(jī)⑦. 加濕、消毒裝置⑧. 室內(nèi)機(jī)換熱器⑨. 新風(fēng)入口電動閥門⑩. 新風(fēng)口初效濾網(wǎng)⑾. 新風(fēng)風(fēng)機(jī)⑿. 室外機(jī)換熱器⒀. 室外機(jī)壓縮機(jī)圖2 家用中央空調(diào)工作原理圖

安裝方便、美觀

結(jié)構(gòu)與普通的分體式空調(diào)機(jī)一樣、分為室外機(jī)組和室內(nèi)機(jī)，室外與室內(nèi)相通的穿墻孔變大或另外增加一個新風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)孔，室內(nèi)機(jī)的外型與傳統(tǒng)的柜式機(jī)體積大小相近，安裝在臥室以外的走廊或不影響美觀、方便連接送/回風(fēng)道的位置。送/回風(fēng)管道采用專用的帶保溫軟管及連接頭、分支方便安裝，預(yù)先布置在房間的頂部（如果有條件的話回風(fēng)管道最好布置在房間的底部四周），通常是由裝修、空調(diào)安裝公司來做的，今后的建筑設(shè)計單位也會在設(shè)計時考慮的，因為這是未來民用建筑的發(fā)展方向。

具有物聯(lián)網(wǎng)功能

在我國，工業(yè)和信息化部、發(fā)改委、科技部已將物聯(lián)網(wǎng)列為重點戰(zhàn)略發(fā)展領(lǐng)域，并組成了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)工作組，并于2006年發(fā)布了相關(guān)的家用電器網(wǎng)絡(luò)接口通訊協(xié)議國家標(biāo)準(zhǔn)。國外一些大公司也已經(jīng)制訂出了智能建筑、樓宇自動化的標(biāo)準(zhǔn)，并于2000年1月被ISO/TC205委員會（包括中國）列為國際標(biāo)準(zhǔn)。

如果家用中央空調(diào)具備物聯(lián)網(wǎng)接口及相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，那將會極大的方便使用者，人們可以在遠(yuǎn)程監(jiān)視、控制空調(diào)中的溫度，適時的控制對室內(nèi)的消毒，回家前設(shè)定好室內(nèi)的溫濕度，回到家中就會立即感受到清潔的空氣、舒適的溫度。

結(jié)語

雖然隨著我們生活水平的不斷提高，對生活品質(zhì)的不懈追求，多功能的家用中央空調(diào)在我國成為主流必將是一種未來發(fā)展趨勢。但使其變?yōu)楝F(xiàn)實，尚需要空調(diào)行業(yè)不斷地努力，更需要相關(guān)領(lǐng)域研究者互相學(xué)習(xí)和合作，并注重學(xué)科間的交叉和融合，產(chǎn)生學(xué)科“嫁接”成果—形成新的學(xué)術(shù)思路、方法和研究成果。

10.3969/j.issn.1001-8972.2015.01.072