北方地區空氣源熱泵熱風機夏季制冷使用調查分析

張 賽 白 莉 徐昭煒

（1.吉林建筑大學， 長春 130118；2. 中國建筑科學研究院有限公司， 北京 100013）

0 引言

由于全球氣候變暖，空調制冷區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。熱風機作為改善室內熱環境的設備，在我國北方農村地區煤改清潔能源項目中得到大批量安裝應用。目前針對熱風機的研究均圍繞冬季制熱工況展開[2-6]，而熱風機與房間空調器一樣可一機兩用，兼有夏季制冷功能。在理論上采用雙級壓縮變頻技術使其在性能方面高于一般房間空調器。除此之外，在政策上政府補助后熱風機的初投資相較于一般房間空調器也有較大優勢，但目前缺乏熱風機在實際應用效果上的研究。為了解熱風機在夏季房間制冷時的實際應用情況，本研究圍繞熱風機安裝使用率、用戶行為模式和用戶滿意度三個方面設計問卷，通過走訪調研的方式在多個北方農村地區對安裝熱風機的用戶進行調查研究。

1 熱風機簡介

熱風機是采用電動機-壓縮機驅動的，冷凝器、蒸發器均采用空氣換熱器的，以創造室內舒適環境為目的，通過提取環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 室內機

圖2 室外機

2 調研概況

本次調研于2019 年夏季在北京市、河南省開封市以及鶴壁市的農村地區開展，三地均屬于寒冷地區（B 區）（《嚴寒和寒冷地區居住建筑節能設計標準》依據不同的采暖度日數（HDD18）和空調度日數（CDD26）范圍，將嚴寒和寒冷地區進一步劃分為5 個氣候子區：嚴寒（A）區，嚴寒（B）區，嚴寒（C）區，寒冷（A）區，寒冷（B）區），該分區

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。近年來北方地區各省均推出因地制宜的清潔取暖替代方案規劃，熱風機由于其性能穩定、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，故選取這幾個地區對熱風機夏季房間制冷情況進行問卷走訪調研。

3 調研結果分析

熱風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計，以綜合分析其制冷效果

調研過程中，有些農宅用戶因為夏季無制冷需求而未使用熱風機，有些因無人在家或者不清楚熱風機有制冷功能再或者擔心電費過高而未使用，還有部分因習慣夏季使用空調進行房間制冷。將以上用戶排除后，最終有效樣本總數為144戶，共安裝熱風機332 臺，其中夏季房間制冷常用共200 臺，使用率達60%。

3.1 熱風機安裝房間分布情況

由圖3 可看出，熱風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，可推測熱風機運行時產生的噪音較小。

圖3 熱風機安裝使用房間分布

3.2 用戶行為模式分析

用戶行為模式即用戶對熱風機的使用習慣，可以更好地反映出熱風機在實際使用過程中的應用效果。以下從用戶對熱風機的出風溫度設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。在出風溫度設置方面，臥室和客廳較為相似，大部分用戶選擇設置為22-26℃，選擇默認出風溫度的也占不小比例。用戶在使用熱風機時控制使用模式有較大差別，充分說明熱風機使用調節范圍大，能夠滿足不同用戶對熱舒適性的要求。通過用戶主觀感受，熱風機最佳控制出風溫度為22-26℃，最佳日均開啟運行時間為5-8h。

調查發現，超過90%的用戶表示不知道可根據自己需要來開啟或關閉室內機下出風，室內機下出風是針對冬季制熱工況而研發的，熱風從下而上自然上升，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。在對室內機清灰的調查中發現，只有10%的用戶清理過，67%的用戶不清楚室內機需要清灰，其余為知道需要清灰但未清理過。室內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約電費。以上兩方面對熱風機在實際使用過程中的應用效果會有較大影響，應該提高用戶對熱風機運行與維護知識的普及。

圖4 出風溫度設置

圖5 熱風機開啟時間/d

3.3 用戶滿意度調查

在實際使用過程中，用戶對制冷效果的滿意度高達96%，大多數人對熱風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，只有17%的用戶反映噪音過大。運行費用是多數用戶較為關心的問題，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%的用戶感覺熱風機較貴，滿意度情況具體如表1 所示。用戶對于熱風機應用總體滿意度較高，可推廣作為北方地區夏季房間制冷的設備。

表1 用戶滿意度調查表