袁琪
(珠海格力电器股份有限公司，广东珠海 519070)
摘要实验研究了壁挂式空调器安装在室内不同位置时对温度场的影响。实验结果表明，制热工况下，安装位置对温度场影响巨大，热空气集中在安装位置附近，中心区域与周围区域温差高达7~8℃，制冷工况下室内温度场较为均匀，且温差较小。
关键词安装位置温度场温差
EXPERIMENTAL DISCUSSION OF THE INFLUENCE ON INDOOR TEMPERATURE FIELD BY INSTALLATION POSITION
OF AIR-CONDITIONER
无限火力最强英雄Yuan Qi
(Gree Electric Appliances, Inc. of Zhuhai , Zhuhai ,Guangdong ,519070)
Abstract The influence on indoor temperature field by installation position of air-conditioner are experimented and analyzed in this paper. The experimental results show, on heating condition, position of air-conditioner has rather large effect on temperature field. The heating air concentrates near the positing, and the temperature difference between center and around is 7~8℃. On refrigeration condition, the indoor temperature field is uniform and the temperature difference is less.
Keywords Installation position Temperature field Temperature difference
0 引言
随着社会的发展和生活水平的提高，空调已成为人们生活中不可或缺的家用电器。一方面，室内良好舒适的环境可以使人们精神愉快，工作效率提高，而另一方面，其能耗比例也在不断增大[1]。室内气流组织关系着人体舒适性，直接影响室内热环境，良好的气流组织有利于人体健康，提高工作效率，研究表明适宜的热环境可以提高生产率达18%[2]。据数值模拟计算，空调器的安装位置对室内温度场有较大的影响，合理的位置可实现节能舒适运行[3]。本文对壁挂式空调器安装在不同位置时的温度场进行实验测试，分析室内气流组织的变化情况，为用户选择合理的空调安装位置提供参考。1 实验方法
实验对象：壁挂式冷暖定频空调，额定制冷量3500W，额定制热量3850W，能效等级1级。
实验工况：制热室外-5℃，室内非工况调节0℃（遥控器设置为30℃），制冷室外43℃，室内非工况调节38℃（遥控器设置16℃）。
实验方法：将样机分别安装在墙体中央及右侧1/3处，出风口距地面2.3米。工况稳定后开机1小时（上下导风板位于开机默认位置，左右扫风板均向前），测试并记录室内自由温升、温降，采用室内布置的热电偶测量温度场。
实验地点：制热工况：环境实验室，尺寸为4×3×2.5m3，其结构参数及温度场等温线示意图如图1~2所示。制冷工况：舒适性实验室，尺寸为
3
2 实验结果及分析
按1所述实验方法，进行制冷、制热工况实验，并分别截取不同安装位置时，不同时刻（开机20分钟、60分钟）、不同截面（XY 平面、XZ 平面、YZ 平面）的温度场分布。
开机20分钟用于评估空调的快速制冷热功能，开机60分钟则可评估空调运行至稳定状态时的气流组织情况。
不同平面的取值主要是考虑实际使用情况，如Z=1.0米是基于用户坐高一般在1.0~1.2米之间。
2.1 制热工况
2.1.1 安装在中间冬眠的动物
制热工况下，空调安装在房间中央时，各时刻各截面的温度分布如图3~5所示。
图1 实验室结构参数
图
2 温度场等温线示意图
（a ）20分钟
（b ）60分钟 图3 XY 平面
Z=1.0米
(a) 20分钟
（b ）60分钟 图4 XZ 平面 Y=1.5米
由图3~5可以看出：制热工况下，温度场的分层现象比较明显，热空气主要集中在1米以上高度。在开机20分钟时，室内热空气的范围较小，60分钟时范围明显扩大，但热空气仍主要集中在房间中部，两侧送达的热空气较少。热空气集中区域温度可以达到25℃，而较冷区域只能达到17℃，温差高达8℃。
2.1.2 安装在右侧
制热工况下，空调安装在房间右侧时，各时刻各截面的温度分布如图6~8所示。
（a ）20分钟
liyifeng（b ）60分钟 图5 YZ 平面 X=1.5米
关智斌身高（a ）20分钟
（
b ）60分钟
图6 XY
平面 Z=1.0米
（a
）20分钟
（b ）60分钟 图7 XZ 平面 Y=1.5米
（a ）20分钟
由图6~8可以看出：制热工况下，温度场的分层现象比较明显，热空气主要集中在1米以上高度。在开机20分钟时，室内热空气的范围较小，60分钟时范围明显扩大，但热空气仍主要集中在房间右侧，其余地方送达的热空气较少。
对比图3~5与图6~8，可以看出热空气的分布范围明显不同，都只能集中送至空调送风口所及区域（左右方向约1米），其余区域则温度较低，与中心区域温差较大，高达7~8℃。
20分钟时，两种位置的室内温度较为接近，而60分钟时，安装在右侧的室内平均温度比安装在中间时要高。初步分析是气流吹出碰到墙壁加强扰动，从而加强了对流换热所致。
中心区域与地面的温差也较高，图9是ISO7730-2005《中等热环境对热舒适度的PMV 和PPD 指标和规格的测定》中，不满意率百分比（PD ）与头脚之间垂直温差的函数[4]。当垂直温差大于6℃时，室内人员的热舒适不满意率可能
高达40%以上。由于温差较大及温度场分布不均匀，导致冬季使用空调制热时舒适性较差。 2.2 制冷工况
2.2.1 安装在中间
制冷工况下，空调安装在房间中间时，各时刻各截面的温度分布如图10~12所示。
（
b
）
60分钟 图8 YZ 平面 X=1.5米
图9 PD 与垂直温差的函数
（b
）60分钟 图10 XY 平面 Z=1.0米
（a ）20分钟
由图10~12可以看出：制冷工况下，与制热工况相比，温度场的分层现象不明显，冷空气可以送达地面，整个室内的温度场比较均匀。虽然房间中部的温度比周围较低一些，但温差仅有2~3℃。 2.2.2 安装在右侧
制冷工况下，空调安装在房间右侧时，各时刻各截面的温度分布如图13~15所示。
（
具荷拉哥哥发文
b ） 60分钟 图11 YZ 平面 X=2.4米
（b ）60分钟 图12 XZ 平面 Y=2.2
米
（a ） 20分钟
（a ）20分钟
（b ）60分钟 图13 XY 平面 Z=1.0米
（a ）20分钟
由图13~15可以看出：制冷工况下，与制热工况相比，温度场的分层现象不明显，冷空气可以送达地面，整个室内的温度场比较均匀。空调安装位置的右侧温度，比其他地方温度稍低2~3℃。
对比图10~12与图13~15可以看出：不同安装
莎莎 嘉宝位置时的冷空气的分布范围不同，但室内温度场较均匀，中心区域与周围区域的温差较小，两种位置在20分钟和60分钟时的温度也较为接近，故安装位置对于温度场的影响远小时制热工况下的影响。
3 结论
1、不同工况下，空调安装位置对室内温度场的影响有所不同。制热工况下安装位置对温度场的影响非常明显，温度上下及左右分层现象都比较严重，热空气很难到达地面，且只能集中送至安装位置左
右约1米范围；制冷工况下，冷空气可以送达地面，室内温度场比较均匀，安装位置对气流组织影响较小。
2、制热工况下，热空气只能集中在空调安装
位置附近，与周围的温度高达7~8℃，垂直温差也较大，室内气流组织差，用户舒适性差。
3、制冷工况下，室内气流场较为均匀，并且安装位置中心区域与周围区域的温差较小，约2~3℃，制冷效果差别不大。
4、在实际安装时，需考虑用户活动区域及安装位置的对应关系，尽量将安装位置正对用户的主要活动区域，以便达到舒适节能的目的。
参 考 文 献
[1] 陈晨. 嵌入式空调气流组织评价. 上海交通大学硕士
学位论文, 2008.
[2] 巨永平, 马九贤. 气流运动及其与热舒适关系研究的
进展与评述. 暖通空调,1999,19(4):27-30. [3] 王延觉，杨柳，陈焕新，谢军龙. 卧室空调位置对睡眠
及舒适性影响的研究. 低温与超导,2007, 35(2):164-167.
[4] ISO7730-2005, Ergonomics of the thermal
environment — Analytical determination and interpretation of thermal comfort using calculation of the PMV and PPD indices and local thermal comfort criteria, 2005:7.
（a ）20分钟
（b ）60分钟 图15 XZ 平面 Y=2.2米
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