董明珠 譚建明 肖彪 李斌 趙樹男

摘要：為研究家用熱泵空調(diào)送風(fēng)方式對(duì)熱舒適性的影響，在人工環(huán)境實(shí)驗(yàn)室內(nèi)測(cè)試了中送風(fēng)、下送風(fēng)和分布式送風(fēng)的環(huán)境參數(shù)，并對(duì)15名受試者的熱感覺(jué)和熱舒適進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：初始背景溫度為0℃時(shí)，分布式送風(fēng)可快速、均勻地提升人體各部位的空氣溫度，受試者的整體熱感覺(jué)以及整體熱舒適上升最快，受試者的熱舒適性可得到顯著改善;室內(nèi)熱環(huán)境穩(wěn)定后，分布式送風(fēng)溫度均勻度最小為1.9℃，在送風(fēng)區(qū)域內(nèi)的受試者各部位感覺(jué)較暖，局部熱感覺(jué)差異最小，且其他位置的受試者都不覺(jué)得冷;穩(wěn)態(tài)局部熱感覺(jué)與整體熱舒適的擬合結(jié)果表明，足部熱感覺(jué)對(duì)整體熱舒適影響顯著，下送風(fēng)與分布式送風(fēng)垂直溫差小于3℃，在送風(fēng)區(qū)域內(nèi)，可以明顯提升人體足部的熱感覺(jué)，約75%的受試者對(duì)熱環(huán)境表示滿意.綜合環(huán)境參數(shù)測(cè)試及問(wèn)卷調(diào)查的結(jié)果，分布式送風(fēng)熱舒適性的綜合效果最好.

關(guān)鍵詞：送風(fēng)方式;室內(nèi)熱環(huán)境;熱感覺(jué);熱舒適

中圖分類號(hào)：TU831.4? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Influence of Household Heat Pump Air Conditioner Air Supply Modes on Thermal Comfort

DONG Mingzhu1，2，TAN Jianming1，2，XIAO Biao1，2，LI Bin1，2，ZHAO Shunan1，2?

（1. State Key Laboratory of Air-conditioning Equipment and System Energy Conservation，Zhuhai 519070，China;

2. GREE Electric Appliances Inc of Zhuhai，Zhuhai 519070，China）

Abstract：In order to study the influence of household heat pump air conditioner air supply modes on thermal comfort， the environmental parameters， as well as 15 subjects′ thermal sensation and thermal comfort， were investi? gated under the air supply modes of medium air supply， down air supply and distributed air supply in the artificial en ? vironment laboratory. The results show that when the initial background temperature is 0℃，the air temperature around all human body parts can be increased quickly and evenly by the distributed air supply mode， and the overall thermal sensation and the overall thermal comfort of the subjects rise fastest， so the thermal comfort of the subject has a significant improvement. After the indoor thermal environment is stable， the temperature evenness of the distributed air supply is the minimum of 1.9℃ ， which makes the subjects in the air supply area feel warm， the local thermal sen? sation difference is the smallest， and the subjects in the other places do not feel cold. The fitting results of steadystate local thermal sensation and overall thermal comfort show that the thermal sensation of the feet has a significant effect on the overall thermal comfort， the vertical air temperature difference of the distributed air supply and down air supply is less than 3℃，and the thermal sensation of feet can be improved in the air supply area. Thus， about 75% of the subjects are satisfied with the thermal environment. In conclusion， the distributed air supply can meet more people′s requirements for thermal comfort.

Key words：air supply modes;indoor thermal environment;thermal sensation;thermal comfort

人全天有超過(guò)80%的時(shí)間都是在室內(nèi)度過(guò)[1]，舒適的室內(nèi)熱環(huán)境不僅讓人感到精神愉快，而且有利于提高工作效率[2].目前，空調(diào)系統(tǒng)是調(diào)控室內(nèi)熱環(huán)境的主要手段.然而傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)方式單一[3]，室內(nèi)氣流組織分布不合理、溫度分布不均勻，難以滿足人們對(duì)舒適性的要求[4].一直以來(lái)，學(xué)者們不斷探索和研究新型的空調(diào)送風(fēng)方式，努力提高室內(nèi)環(huán)境的熱舒適性.

圍繞空調(diào)送風(fēng)方式對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境的影響，國(guó)內(nèi)外學(xué)者開展了相關(guān)研究. Webster等[5]研究發(fā)現(xiàn)，下送風(fēng)空調(diào)送風(fēng)量越大時(shí)，室內(nèi)工作區(qū)域的熱分層高度越小.林金煌等[6]研究得到分布式送風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)可改善房間氣流組織分布，同時(shí)具有節(jié)能效果.李楠等[7]分析了冷卻頂板與置換通風(fēng)復(fù)合空調(diào)系統(tǒng)的熱舒適性，得到該系統(tǒng)具有較小的垂直溫差，能有效降低吹風(fēng)感.張國(guó)強(qiáng)等[8]則以輻射制冷-獨(dú)立新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)為研究對(duì)象，得到該系統(tǒng)平均空氣流速較低，各工況下冷風(fēng)不滿意率均在標(biāo)準(zhǔn)限值內(nèi)的研究結(jié)果.龔光彩、劉佳[9]將空調(diào)運(yùn)行與開門窗習(xí)慣結(jié)合控制管理，在同等熱舒適度下降低了空調(diào)系統(tǒng)的能耗.李念平等[10]將桌面風(fēng)扇與輻射空調(diào)相結(jié)合，設(shè)計(jì)了一款新型工位空調(diào)系統(tǒng)，有效拓展了夏季室內(nèi)舒適溫度的范圍.此外，也有學(xué)者研究了送風(fēng)方式對(duì)人體熱舒適性的影響.Chludzin′ ska等[11]在背景溫度為18℃的條件下以0.35 m/s風(fēng)速對(duì)臉部和腳踝送熱風(fēng)，發(fā)現(xiàn)送熱風(fēng)至臉部對(duì)人體熱舒適改善更有效.在16℃背景溫度下，李彩杰[12]以相同的風(fēng)速對(duì)人體臉部和腳部送熱風(fēng)，發(fā)現(xiàn)送風(fēng)溫度在22℃以上可避免吹風(fēng)不適感.楊宇等[13]在低溫環(huán)境采用小腿送風(fēng)的方式局部供暖，改善了人體熱舒適性.在偏熱的環(huán)境中，談美蘭等[14]研究發(fā)現(xiàn)空氣流動(dòng)可在一定程度改善人體的熱舒適性，但風(fēng)速過(guò)大也會(huì)導(dǎo)致人體不舒適.阮立揚(yáng)[15]研究了偏熱環(huán)境中風(fēng)扇吹風(fēng)對(duì)人體熱舒適性的影響，發(fā)現(xiàn)增加風(fēng)速可顯著改善中等濕度環(huán)境下的熱感覺(jué)，但當(dāng)風(fēng)速超過(guò)1.3 m/s后，則會(huì)產(chǎn)生明顯的不適感.

現(xiàn)有研究大多通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試或者數(shù)值模擬，分析單一送風(fēng)方式下的室內(nèi)熱環(huán)境及人體熱舒適性，較少對(duì)比不同送風(fēng)方式下室內(nèi)熱環(huán)境以及人體熱感覺(jué)、熱舒適的差異.基于此，本文采用環(huán)境參數(shù)測(cè)試和問(wèn)卷調(diào)查相結(jié)合的方法，對(duì)家用熱泵空調(diào)中送風(fēng)、下送風(fēng)和分布式送風(fēng)3種不同的送風(fēng)方式進(jìn)行研究，分析送風(fēng)方式對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境及人體熱舒適性的影響.

1研究方法

1.1實(shí)驗(yàn)條件

實(shí)驗(yàn)在人工環(huán)境實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)室分為外室與內(nèi)室：外室配有工況機(jī)調(diào)節(jié)空氣溫濕度，模擬外界環(huán)境;內(nèi)室依據(jù)南京地區(qū)居民樓設(shè)計(jì)，模擬實(shí)際用戶住所，房間尺寸為6.4 m×6.2 m×3.0 m.內(nèi)室的長(zhǎng)、寬和高方向上均勻布置6×5×5組熱電偶，用來(lái)測(cè)量室內(nèi)溫度.共邀請(qǐng)15名受試者全程參與實(shí)驗(yàn)，每臺(tái)樣機(jī)測(cè)試時(shí)將受試者分3組、每組5人分別進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室體驗(yàn)并按照前、后、左、右和中間的方位分布在房間內(nèi).樣機(jī)、室內(nèi)溫度測(cè)點(diǎn)及受試者位置如圖1所示.實(shí)驗(yàn)主要測(cè)量的參數(shù)為：室內(nèi)溫度、室內(nèi)風(fēng)速以及出風(fēng)溫度，所使用的儀器及其測(cè)量范圍見表1.

1.2實(shí)驗(yàn)樣機(jī)與工況

選取中送風(fēng)、下送風(fēng)和分布式送風(fēng)的家用熱泵空調(diào)進(jìn)行測(cè)試，三者均3匹機(jī)，變頻一級(jí)能效.中送風(fēng)空調(diào)出風(fēng)口為長(zhǎng)條形，出風(fēng)口下沿距離地面0.50 m，制熱時(shí)水平送風(fēng);下送風(fēng)空調(diào)出風(fēng)口為方形，出風(fēng)口下沿距離地面0.05 m，制熱時(shí)水平送風(fēng);分布式送風(fēng)空調(diào)具備上下兩個(gè)風(fēng)口，上風(fēng)口下沿距離地面1.70 m，下風(fēng)口下沿距離地面0.05 m，制熱時(shí)上風(fēng)口斜向下送風(fēng)，下風(fēng)口水平送風(fēng)，三臺(tái)樣機(jī)的風(fēng)口位置如圖2所示.

基于用戶使用習(xí)慣設(shè)定空調(diào)目標(biāo)溫度.前30 min，空調(diào)目標(biāo)溫度設(shè)定30℃;后30 min，將其設(shè)定為27℃，分別考量升溫過(guò)程和室內(nèi)環(huán)境達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài)后送風(fēng)方式對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境以及熱舒適性的影響.實(shí)驗(yàn)工況如表2所示，三臺(tái)樣機(jī)均在相同的工況下測(cè)試.為保證三者制熱量相同，控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速使三者風(fēng)量相同，同時(shí)調(diào)節(jié)系統(tǒng)參數(shù)保證出風(fēng)溫度偏差在±2℃.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中室外溫濕度保持不變，保證每次實(shí)驗(yàn)時(shí)房間的供暖負(fù)荷不變.

1.3實(shí)驗(yàn)流程與調(diào)查問(wèn)卷

實(shí)驗(yàn)開始前，受試者先在環(huán)境溫度為26℃的空調(diào)房停留5 min，以便身體狀態(tài)恢復(fù)至穩(wěn)定，并填寫個(gè)人信息;然后穿軍大衣進(jìn)入環(huán)境溫度為-5℃的外環(huán)待15 min，模擬用戶長(zhǎng)時(shí)間在室外停留的情形;最后進(jìn)入測(cè)試房間，分坐于不同位置并開機(jī)，開始正式測(cè)試.開機(jī)后，所有受試者立即填寫問(wèn)卷，之后每間隔2 min填寫一次至實(shí)驗(yàn)結(jié)束.每次實(shí)驗(yàn)持續(xù)進(jìn)行1 h.

問(wèn)卷調(diào)查內(nèi)容包括受試者局部與整體熱感覺(jué)以及整體熱舒適.其中，局部熱感覺(jué)部位為：頭部、軀干和足部.調(diào)查中使用的標(biāo)度見表3.采用風(fēng)速儀測(cè)量并記錄受試者局部位置附近風(fēng)速.

2結(jié)果與分析

2.1室內(nèi)熱環(huán)境分析

實(shí)驗(yàn)的前30 min，設(shè)定溫度為30℃，測(cè)點(diǎn)溫度快速上升，室內(nèi)環(huán)境處于動(dòng)態(tài)溫升階段;實(shí)驗(yàn)的后30 min，設(shè)定溫度降低到27℃，溫升速率變慢;實(shí)驗(yàn)的最后10 min，室內(nèi)平均溫度接近設(shè)定溫度，且隨時(shí)間變化波動(dòng)較小，室內(nèi)環(huán)境達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài).對(duì)實(shí)驗(yàn)前30 min 和最后10 min 的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行分析，研究不同送風(fēng)形式下動(dòng)態(tài)和穩(wěn)態(tài)的室內(nèi)熱環(huán)境.

2.1.1局部空氣溫度

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，取0.1 m、0.6 m 和1.1 m 的垂直高度為受試者足部、軀干和頭部的代表高度.在溫升階段，將各個(gè)受試者不同部位周圍4個(gè)測(cè)點(diǎn)的平均溫度作為該部位的平均空氣溫度，其結(jié)果如圖3所示.中送風(fēng)出風(fēng)口底端距離地面0.50 m，熱風(fēng)直吹人體軀干和頭部，其周圍空氣溫度上升快;熱風(fēng)上浮使得空間下層熱風(fēng)少，足部空氣溫度上升慢.下送風(fēng)出風(fēng)口貼近地面，熱風(fēng)與空間下層空氣充分混和后再上浮到空間上層，足部空氣溫度上升快，軀干和頭部的空氣溫度上升較慢.分布式送風(fēng)上風(fēng)口斜向下送風(fēng)，熱風(fēng)直吹人體頭部和軀干，其周圍空氣溫度上升快;下風(fēng)口水平送風(fēng)，足部空氣溫度上升也較快.

綜上所述，中送風(fēng)可快速提升人體頭部和軀干的空氣溫度;下送風(fēng)可快速提升人體足部的空氣溫度;分布式送風(fēng)可快速提升人體各部位的空氣溫度.2.1.2垂直溫差

垂直溫差是影響人體熱舒適的重要因素之一，其定義為：室內(nèi)環(huán)境達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài)后，人員頭腳位置垂直方向上存在的空氣溫差，即坐姿時(shí)，距地面1.1 m 與0.1 m處平均溫度的差值. ISO 7730—2005[16]提到，垂直溫差上限值應(yīng)不大于3℃.室內(nèi)熱環(huán)境穩(wěn)定后，不同送風(fēng)方式下，各個(gè)水平面的平均溫度如圖4所示.由圖可知：中送風(fēng)垂直溫差接近6℃;下送風(fēng)垂直溫差接近0℃;分布式送風(fēng)垂直溫差在2℃左右.下送風(fēng)與分布式送風(fēng)的垂直溫差均在3℃以下，滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定.

0.1 m 和1.1 m 水平面溫度分布云圖分別如圖5和圖6所示.中送風(fēng)出風(fēng)口距離地面較高，熱風(fēng)受浮升力影響向上運(yùn)動(dòng)而無(wú)法加熱靠近地面的區(qū)域，0.1 m處平面溫度最低，垂直溫差最大.下送風(fēng)出風(fēng)口貼近地面，熱風(fēng)貼附地面流動(dòng)，0.1 m 處平面溫度最高，垂直溫差最小.分布式送風(fēng)下風(fēng)口水平送風(fēng)，熱風(fēng)貼附地面流動(dòng)提升了空間下層空氣溫度;上風(fēng)口斜向下導(dǎo)風(fēng)，提升了空間中上層的空氣溫度，垂直溫差較小.

綜上所述，分布式送風(fēng)與下送風(fēng)能夠提升空間下層空氣溫度，降低垂直溫差.

2.1.3溫度均勻度

溫度均勻度是另一個(gè)影響人體熱舒適的重要因素，其定義為：室內(nèi)環(huán)境達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài)后，在同一時(shí)刻，不同測(cè)點(diǎn)溫度的差異情況.溫度均勻度較大時(shí)房間溫度分布不均，不同位置的熱舒適性差異較大. GB/T 33658—2017[17]規(guī)定，室內(nèi)溫度均勻度應(yīng)不大于2℃.室內(nèi)熱環(huán)境穩(wěn)定后，按照式（1）計(jì)算出第i時(shí)刻的瞬時(shí)溫度均勻度：

式中：Ts 為瞬時(shí)溫度均勻度，℃;ti為檢測(cè)點(diǎn)i的瞬時(shí)溫度，℃;tavg為所有檢測(cè)點(diǎn)的瞬時(shí)平均溫度，℃;m 為溫度檢測(cè)點(diǎn)總數(shù).室內(nèi)溫度均勻度為實(shí)驗(yàn)最后10 min 瞬時(shí)溫度均勻度的平均值.不同送風(fēng)方式下的室內(nèi)溫度均勻度如圖7所示，由圖可知：中送風(fēng)溫度均勻度最大，為2.9℃;下送風(fēng)溫度均勻度為2.3℃;分布式送風(fēng)溫度均勻度最小，為1.9℃.

溫度均勻度可從垂直方向和水平方向兩個(gè)層面分析.在垂直方向上，中送風(fēng)垂直溫差最大接近6℃，而下送風(fēng)和分布式送風(fēng)垂直溫差小于3℃，溫度分布均勻性更優(yōu).在水平方向上，中送風(fēng)和下送風(fēng)在出風(fēng)口附近熱量集中，水平溫度梯度較大，溫度分布不均;分布式送風(fēng)上下出風(fēng)，風(fēng)量被分散避免了局部區(qū)域溫度過(guò)高，不同位置的空氣溫差不超過(guò)5℃，溫度分布均勻性更優(yōu).因此，分布式送風(fēng)在水平和垂直方向上溫度分布均勻，溫度均勻度最小，營(yíng)造的室內(nèi)環(huán)境更舒適.

2.2動(dòng)態(tài)熱舒適性分析

實(shí)驗(yàn)的前30 min，受試者的熱感覺(jué)和熱舒適均處于動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程.對(duì)受試者前30 min 的問(wèn)卷數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，研究不同送風(fēng)方式下受試者的動(dòng)態(tài)熱舒適性.

2.2.1 動(dòng)態(tài)整體熱感覺(jué)

熱感覺(jué)是指人體由熱環(huán)境得到的冷熱刺激所產(chǎn)生的主觀感覺(jué).圖8為不同送風(fēng)方式下5個(gè)位置整體熱感覺(jué)投票平均值的變化.0 min 時(shí)，受試者從室外進(jìn)入室內(nèi)，整體熱感覺(jué)為冷，此時(shí)整體熱感覺(jué)投票在-2.5到-2.8之間，證明本實(shí)驗(yàn)初始熱感覺(jué)的一致性較好.5 min 后，整體熱感覺(jué)開始顯著提高.24 min 時(shí)分布式送風(fēng)和中送風(fēng)的整體熱感覺(jué)投票為0，受試者整體熱感覺(jué)適中，但下送風(fēng)的整體熱感覺(jué)投票為-0.7，受試者仍感覺(jué)較冷.

已有研究表明[18]，胸背部的熱感覺(jué)對(duì)整體熱感覺(jué)影響顯著.通常人體各部位的熱感覺(jué)受周圍空氣溫度的影響，由前文可知，下送風(fēng)足部空氣溫度上升快，胸背部空氣溫度上升慢熱感覺(jué)較低，受試者整體熱感覺(jué)上升較慢.與下送風(fēng)相比，分布式送風(fēng)和中送風(fēng)可以直接加熱對(duì)整體熱感覺(jué)影響較大的胸背部，因此，分布式送風(fēng)和中送風(fēng)可以更快地提升受試者的整體熱感覺(jué).

2.2.2 動(dòng)態(tài)整體熱舒適

熱舒適是指人對(duì)周圍熱環(huán)境所做的主觀滿意度評(píng)價(jià).圖9為不同送風(fēng)方式下5個(gè)位置整體熱舒適投票平均值的變化.0 min 時(shí)，整體熱舒適投票在-2.5到-2.8之間，受試者均處于不舒適狀態(tài). 5 min 后，受試者的整體熱舒適投票開始顯著提高.在實(shí)驗(yàn)的前20 min，分布式送風(fēng)的整體熱舒適投票更高，受試者對(duì)熱環(huán)境滿意度上升更快.

Zhang 等[18]研究表明，使各部位熱感覺(jué)相近，避免局部不適可提升整體熱舒適度.在實(shí)驗(yàn)的前20 min，分布式送風(fēng)上下出風(fēng)，空間上層和下層空氣同時(shí)強(qiáng)制對(duì)流換熱，各平面溫度均勻上升，受試者各部位熱感覺(jué)更接近，提升了整體熱舒適度;中送風(fēng)，軀干和頭部空氣溫度上升更快;而下送風(fēng)，足部空氣溫度上升更快，受試者不同部位的熱感覺(jué)存在差異，影響了整體熱舒適度.因此，與中送風(fēng)和下送風(fēng)相比，分布式送風(fēng)可以更快地提升受試者的整體熱舒適度.

2.3 穩(wěn)態(tài)熱舒適性分析

實(shí)驗(yàn)的最后10 min，受試者的熱感覺(jué)和熱舒適基本處于穩(wěn)定狀態(tài).對(duì)受試者最后10 min 的問(wèn)卷數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，研究不同送風(fēng)方式下受試者的穩(wěn)態(tài)熱舒適性.

2.3.1穩(wěn)態(tài)局部熱感覺(jué)

制熱時(shí)，送風(fēng)區(qū)域內(nèi)風(fēng)速高，對(duì)流換熱效果好，空氣溫度明顯高于無(wú)風(fēng)區(qū)域.由圖5可知：下送風(fēng)的前位置和左位置以及分布式送風(fēng)的中間位置處于送風(fēng)區(qū)域內(nèi);由圖6可知：中送風(fēng)的前位置處于送風(fēng)區(qū)域內(nèi).相關(guān)研究[11-13]指出在低溫的環(huán)境中，局部提供暖風(fēng)可有效改善人體熱感覺(jué)，因此，分析送風(fēng)區(qū)域內(nèi)受試者的熱感覺(jué)可以更好地體現(xiàn)出送風(fēng)方式對(duì)熱舒適性的影響.

圖10為不同送風(fēng)方式下，送風(fēng)區(qū)域內(nèi)受試者局部熱感覺(jué)投票的平均值.各部位的熱感覺(jué)受周圍空氣溫度的影響，由圖5和圖6可知：中送風(fēng)前位置的頭部空氣溫度接近30℃，而足部空氣溫度在21℃左右;分布式送風(fēng)中間位置頭部和足部的空氣溫度在26℃左右.因此，中送風(fēng)頭部熱感覺(jué)投票最高，足部熱感覺(jué)投票為0最低，局部熱感覺(jué)差異最大;分布式送風(fēng)各部位的熱感覺(jué)投票都大于1，均處于較暖的狀態(tài)，局部熱感覺(jué)差異最小.

綜上所述，在送風(fēng)區(qū)域內(nèi)，分布式送風(fēng)的受試者各部位感覺(jué)較暖，局部熱感覺(jué)差異最小.

2.3.2穩(wěn)態(tài)整體熱感覺(jué)

投票值為-3、-2、-1的整體熱感覺(jué)投票歸為“冷側(cè)”，0為“中性”，1、2、3歸為“熱側(cè)”，圖11為不同送風(fēng)方式下整體熱感覺(jué)投票率.

由圖11可知：3種送風(fēng)方式下，超過(guò)80%的受試者整體熱感覺(jué)投票都在“熱側(cè)”;中送風(fēng)和下送風(fēng)仍有一部分受試者處于“冷側(cè)”;分布式送風(fēng)受試者整體熱感覺(jué)投票都處于不冷的狀態(tài).室內(nèi)熱環(huán)境達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后，不同送風(fēng)方式下，溫度分布不同，使得不同位置受試者的整體熱感覺(jué)存在差異.與中送風(fēng)和下送風(fēng)相比，分布式送風(fēng)溫度均勻度最小為1.9℃，不同位置的空氣溫差不超過(guò)5℃，所以，在測(cè)試過(guò)程中分布式送風(fēng)不同位置受試者的整體熱感覺(jué)更為接近，所有受試者都不覺(jué)得冷.

2.3.3穩(wěn)態(tài)整體熱舒適

投票值為-3、-2、-1的熱舒適投票歸為不舒適，0為沒(méi)感覺(jué)，1、2、3歸為舒適，圖12為不同送風(fēng)方式下整體熱舒適投票率.

由圖12可知：3種送風(fēng)方式下，都會(huì)有受試者覺(jué)得不舒適，且感覺(jué)到不舒適的投票比例相近;分布式送風(fēng)和下送風(fēng)，有75%左右的受試者感覺(jué)舒適，而中送風(fēng)，感到舒適的投票比例下降到60%左右.這是因?yàn)橹兴惋L(fēng)垂直溫差接近6℃，部分受試者處于“頭熱腳冷”的狀態(tài)，局部不適影響了受試者的整體熱舒適.分布式送風(fēng)和下送風(fēng)垂直溫差小于3℃，局部不適對(duì)整體熱舒適的影響小，提升了受試者對(duì)熱環(huán)境的滿意度.因此，與中送風(fēng)相比，分布式送風(fēng)和下送風(fēng)更能提升受試者的整體熱舒適.

2.3.4穩(wěn)態(tài)局部熱感覺(jué)與整體熱舒適回歸模型

局部熱感覺(jué)差異大時(shí)，整體熱舒適度較差.為獲得穩(wěn)定狀態(tài)下局部熱感覺(jué)對(duì)整體熱舒適的影響，采用多元線性回歸方法進(jìn)行擬合.擬合方程為：

式中：OTC 為整體熱舒適投票;Af、Ab 和 Ah 分別為足部、軀干和頭部擬合系數(shù);A0為擬合常數(shù);LTSf、LTSb和LTSh分別為足部、軀干和頭部熱感覺(jué)投票.

擬合結(jié)果為：

其中，R2=0.96，相關(guān)性較好.擬合結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的絕對(duì)偏差主要處于±0.2的范圍內(nèi)，該模型的擬合效果較好.

從上述模型可以看出，制熱工況下，足部的熱感覺(jué)對(duì)整體熱舒適影響顯著，頭部的熱感覺(jué)對(duì)整體熱舒適的影響最弱.在送風(fēng)區(qū)域內(nèi)，分布式送風(fēng)和下送風(fēng)顯著提升了受試者足部的熱感覺(jué).因此，與中送風(fēng)相比，下送風(fēng)和分布式送風(fēng)的受試者對(duì)熱環(huán)境更滿意.

3結(jié)論

本文采用客觀環(huán)境參數(shù)測(cè)試和主觀問(wèn)卷調(diào)查相結(jié)合的方法，對(duì)3種家用熱泵空調(diào)送風(fēng)方式的熱舒適性進(jìn)行了研究與分析，結(jié)果表明分布式送風(fēng)熱舒適性的綜合效果最好，具體結(jié)論如下：

1）初始背景溫度為0℃時(shí)，分布式送風(fēng)可快速、均勻地提升人體各部位的空氣溫度，受試者的整體熱感覺(jué)以及整體熱舒適上升最快，受試者的熱舒適性可得到顯著改善.

2）室內(nèi)熱環(huán)境穩(wěn)定后，相比于中送風(fēng)和下送風(fēng)，在分布式送風(fēng)作用下，溫度均勻度最小為1.9℃，在該環(huán)境中處于送風(fēng)區(qū)域內(nèi)的受試者各部位感覺(jué)較暖，局部熱感覺(jué)差異最小，其余區(qū)域內(nèi)的受試者都不覺(jué)得冷.

3）對(duì)穩(wěn)態(tài)局部熱感覺(jué)與整體熱舒適的擬合結(jié)果表明，不同送風(fēng)方式下，對(duì)整體熱舒適影響最大的身體部位是足部.與中送風(fēng)相比，下送風(fēng)與分布式送風(fēng)的垂直溫差小于3℃，在送風(fēng)區(qū)域內(nèi)可較明顯地提升人體足部的熱感覺(jué)，約75%的受試者表示對(duì)熱環(huán)境感到滿意.

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