5 款壁挂式空调营造的室内环境热舒适性测评

中标能效科技(北京)有限公司 王瑞 程学良   2017-07-13 23:07:19

生理学研究表明,当人处于热舒适条件下,其思维、观察能力和操作技能等都处于最佳状态。如今,壁挂式空调已经成为现代人生活中最常见的家用电器,为了让空调性能更优越,生产企业在提升空调营造室内环境的人体热感觉舒适性方面不断创新。然而,现在市场上的主流空调营造的室内环境究竟能在多大程度上满足用户的热舒适性体验?又有哪些品牌、型号的空调能营造较好的热舒适性?是哪些因素影响或限制了空调热舒适性的评价?这些是企业和用户共同关心的问题。

样机选择

本次测评研究选取近期市场上销量高、价位基本持平、功能相当的5款主打热舒适性的壁挂式空调作为被测样机(见表1),均为主流品牌产品。购样过程完全模仿消费者实际购买行为,随机在商场购买。本次测评研究将最终购买的5台空调样机放置在相同的实验条件(室外环境温度为35℃,湿度为50%),设置为相同的工作模式,即空调运行在制冷模式,温度设定为26℃,风速为自动模式,送风方向设置为扫风,进行人类工效学测评研究。

测评指标

本测评从人体热舒适的角度出发,研究空调营造的热环境中对用户热舒适感觉的因素。

影响人的热舒适感的主要参数有:空气温度、空气湿度、空气流速、平均辐射温度、综合显热换热系数、人体新陈代谢率、对外做功、皮肤温度及服装热阻等诸多因素。环境影响因素有:空气温度、空气湿度、空气流速、平均辐射温度。人体因素主要是指由代谢及环境因素影响的人体热平衡及热负荷等。

主观测评是测量用户对处于空调下热环境舒适性的主观感受,易受到主观性的影响,容易因被试者冷热干湿偏好、年龄状态、代谢状态、地域差别和心理状态等众多因素影响。因此,本次测评利用暖体假人代替真人进行测试。客观测评是对空调下热环境通过物理参数测量获取需求参数,利用公式算取评价结果,不易受到主观感受的影响,实验成本低,可复现性强,但结果距离真实情况受选用算法及经验公式等影响存在偏差。

测评指标

综合考虑以上因素,本次测评根据 GB/T33658《室内人体热舒适环境要求与评价方法》中规定的客观评价指标:温度波动、温度均匀度、垂直空气温差、吹风感指数、PMV、PPD指数及接近用户真实主观感受的暖体假人综合评分等指标进行评价。

温度波动是指空调开启后,待室内热环境相对稳定后,反映环境内温度随时间的变化在一定范围内变化程度的参数。

温度均匀度是指空调开启后待室内热环境相对稳定后,反映在同一时刻室内不同位置温度的差异状况程度的参数。

垂直空气温差是指空调开启后待室内热环境相对稳定后,反映室内垂直方向上存在的空气温差程度的参数。

吹风感指数是指空调开启后待室内热环境相对稳定后,由于吹风感带走人体热量所导致的不满意人群的比例。

PMV是预计平均热感觉指数,由大样本人群通过热感觉量表进行表决的平均值。

PPD是通过PMV求得的室内人员对该热环境的预计不满意率。

暖体假人是根据人体舒适状态下的热平衡方程进行控制,假人表面温度数值取决于人体与周围环境间的换热量,通过假人表面温度和换热量计算等效空间温度,进而评价当前环境的热舒适性。暖体假人评分是对当前环境热舒适性的综合评价结果。

除了以上几个测评指标,本次测评还通过对应指标数值进行转换,使其变为相应评分数值,结果更加直观明确。

测评方法

本次测评研究根据 GB/T 33658《室内人体热舒适环境要求与评价方法》中规定的实验标准要求进行,采用客观指标及暖体假人测评指标,通过权重体系进行最终评价,进而研究中国消费者实际使用壁挂式空调的热舒适性体验。通过逐项测评研究,全方位考量了5款被测壁挂式空调营造热环境满足中国用户的舒适性感受的能力。

测评结果

温度波动性及对应评分如表2所示。温度均匀性及对应评分如表3所示。垂直空气温差及对应评分如表4所示。吹风感指数及对应评分如表5所示。PMV、PPD数值及对应PMV评分如表6所示。暖体假人评分如表7所示。

在测评空调所营造室内环境热舒适性的同时,也对各空调的温度偏差,即设定温度与稳定运行后室内环境温度的偏差进行了对比,结果见表8所示。样机4温度偏差最小,样机1的温度偏差在0.5℃以内,样机2和样机3的温度偏差在1℃左右,而样机5的温度偏差达到2℃。本次测评的5款空调在温度波动和垂直空气温差数据方面表现较好,均能达到最高评分,可见目前市场上主流空调在运行稳定后,基本能够保证室内温度的均匀一致,变化及波动程度较低。在PMV评分一项上,不同品牌空调之间存在着少许差别,但各品牌表现均较佳,评分值相对较高,总体情况也较好。在温度均匀度、吹风感指数两项指标上,不同品牌型号的表现及评分差别较大,最小温度均匀度在0.6℃以下,而最大的温度均匀度达到1.3℃。在吹风感指数一项上,各品牌型号空调得分均较低,同时不同型号之间的差别也较大,样机2和样机4的评分甚至为最低值1,样机3的评分值也接近1,样机1和样机5的表现较佳,但评分也仅在3.5左右。由此可见,市场上主流空调由吹风感引起用户的不满意程度是目前存在的制约舒适性体验的主要原因之一。空调暖体假人评分较低主要是由于温度偏差较大,空调温度均设定为26℃时,样机5稳定运行后室内平均温度只有24℃,因此暖体假人的整体热感觉偏凉,与舒适温度区间有一定的偏离。

测评结果采用5分制的评分体系,满分为5分,并采用星级制呈现,5星为最高级别。5款空调人类工效学测评结果综合得分表明,在5款样机中,有1款空调测评结果为5星级,3款空调测评结果为4星级,1款空调测评结果为3星级(见表9)。

整体来看,5款空调的综合评分值基本位于4分以上,就星级整体情况来看全部位于3星以上。可见,市场上主流空调在舒适性能方面较大程度地符合人体热舒适性的要求,用户的满意程度也基本可以达到。

《电器》2017年7月第7期 目录

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