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什么是空调?什么是低温空气源热泵?谁更好用!
445 2019/09/26

空调即空气调节器。是指用人工手段,对建筑/构筑物内环境空气的温度、湿度、洁净度、流速等参数进行调节和控制的设备。一般包括冷源/热源设备,冷热介质输配系统,末端装置等几大部分和其他辅助设备。主要包括,制冷主机、风机和管路系统。末端装置则负责利用输配来的冷热量,具体处理空气状态,使目标环境的空气参数达到要求。



空气源热泵是一种利用高位能使热量从低位热源空气流向高位热源的节能装置。它是热泵的一种形式。顾名思义,热泵也就是像泵那样,可以把不能直接利用的低位热能(如空气、土壤、水中所含的热量)转换为可以利用的高位热能,从而达到节约部分高位能(如煤、燃气、油、电能等)的目的。


为了方便大家阅读,金诚小编将空调与空气源热泵的差异归纳了几点,仅供大家参考!


1.工作原理差异


空气源热泵:低温喷气增焓技术及变频技术,实现工作环温达到-25℃至零上43℃,应用范围更广,而且现在空气源热泵引入变频技术,变频空气能是通过变频控制器能把50赫兹的固定频率,改变为20赫兹—120 赫兹运转频率。是能根据环境,水温随时调整压缩机,风机供电频率,调节压缩机,风机转速,实现无级变速调节,从而做到合理使用能源。

变频空气能在系统启动时,电流较低,不会对电网和电度表产生冲击,能减少对室内其它正在使用电器的干扰。电压适应范围达到120V—270V,解决了由于电压的不稳定而影响工作的难题。频率变化范围越宽,越能确保在绝大多数工况环境下不停机运行,节能优势也越明显。


空调:常规压缩技术,夏季制冷效果可以,冬季低于环温-7℃需要辅助电加热器工作,增加供暖能耗及配电压力。


2.使用环境差异


空调和空气源热泵可以在不同的环境温度下使用。空调在制热时,环境温度最高为21℃,国标规定,最佳使用环境为21℃到-7℃。但空气源热泵则不同,对于热水机来说,春秋天也要使用,按空气源热泵的国标要求,它的使用范围是43℃到-25℃。


3.供暖方式差异


空气源热泵:空气能热泵自身只是一个提供热水的设备。它供热,然后配合其他的采暖末端实现供暖,如暖气片、风机盘管、地暖管道等都可以作为其采暖末端,可以根据不同的住宅选择不同的采暖方式。


空调:无论是立柜式空调还是挂墙式空调,都只能利用主动式热出风的方式来实现供暖。


空气源热泵使用的是水系统(暖风机除外),相对空调的氟系统,室内循环系统压力小、安全、运行维护成本低。


4.零部件差异


空气源热泵:热泵专用压缩机、防冻壳管式换热器、板式换热器、套管环流换热器或者高效罐式冷凝器、带亲水膜的室外翅片换热器、有系统高压等保护控制(设备系统)。


空调:空调压缩机、翅片冷凝器或板式冷凝器、不带亲水膜的室外翅片换热器、没有系统高压等保护控制。


在这些零部件中,压缩机的不同是空气源热泵和空调最大差异,因为不同的压缩机决定产品的使用效果和使用地域不同。空调选用空调压缩机,以R22为例,最大运行压力不超过2MPa,压缩机比小于7,最高排气温度不超过90℃;但空气源热泵必须采用热泵压缩机,同样以R22为例,最大运行压力达到3MPa,压缩机比达到12,甚至更高到20,最高排气温度达到110℃。这些参数的不同,要求热泵压缩机的加工精度、轴承强度、电机耐温性能等方面均是在空调压缩机有数量级上的提升,为了表达更直观,我们来看一下两种压缩机的运行范围对比图。


空调压缩机(A/C)和热泵压缩机(HPWH(A/C)和热泵压缩机(HPWH)运行范围对比图


图中,横轴对应蒸发温度(相当于热泵的室外环境温度),纵轴对应冷凝温度(相当于热泵的使用侧的出风或水温度),可以看出,热泵压缩机的运行范围是在空调压缩机上有成倍的扩大。


空气源热泵采暖比空调稳定,且热量大的多,原因何在?首先,空气源热泵专门针对采暖设计的,蒸发器与空调有很大的差异,而冬季采暖影响实际效果的最大因素就是结霜。


上图是蒸发器(左侧为空气源热泵蒸发器、右侧为空调蒸发器),蒸发器的翅片之间都有间距,如果蒸发器翅片间距大的话,那么结霜的面积就小;而间距越小,翅片就越密,那么结霜的面积就越大。空调为了做到高效和体积小,间距一般为0.8毫米,最大也就是1.1毫米。


空气源热泵蒸发器的翅片间距通常都是大于空调的,这就减少了结霜对散热和通风的影响,另外化霜也更简单,因为间距小了,中间容易存水,如果流不下去,就很容易结冰,最终设备无法运行。


一般来说,冷媒的温度与室外温度相差越大,结霜就越严重。空气源热泵本身靠的是小温差传热,而空调是大温差。空气源热泵侧重于冬季的采暖,都是在低温的环境下去吸热,冬季气温零下十几二十度,而冷媒的温度也就零下二三十度,温差只有十来度;空调侧重制冷,夏季最高温度也就45℃,而压缩机排气温度达到八九十度,甚至100℃,温差有四五十度,甚至六十多度。


因此,在同样的情况下,空气源热泵的换热面积远远大于空调的换热面积,这也就是空气源热泵比空调体积大的原因。


按照常规的控制逻辑,空调的除霜时间一般为10分钟左右,而空气源热泵采暖机组的化霜时间通常是一个地方一个控制逻辑,比如山东青岛和河北的秦皇岛,除霜就比山西地区要频繁一点。专业的空气源热泵厂家,一般是一个纬度一个控制逻辑,并且根据当地的气候情况来调整。


除霜的高级阶段是“有霜除霜、无霜不除、多霜多除,少霜少除”,这个是在完善的压力和温度控制系统的前提下,目前来说,只有一些高端机型才具备,因为成本很高。无论是从控制逻辑上和蒸发器的面积上,还是从冷媒与室外温度的差异上,空气源热泵除霜性能是远远好于空调的,且结霜的可能性更小,因此整体能提供的有效热量是大于空调的。


5.换热机制差异


空气源热泵:虽然都是通过冷媒来实现热量的转移,但是在最后的换热阶段,热泵是利用水来换热,而空调自始至终都是用冷媒充当媒介。一个是水循环,另一个是氟循环。水循环中,即使热泵停机,水流还是会一直在室内的管道中停留,不断散发温度。这样相当于添加了一个热量的缓冲过程。而且如果采用风机盘管或者空气能地暖机作为末端,热风是末端从热水中得来,因此整体湿度更符合人体生理习惯,并不会引发口干舌燥等“空调病”。


空调:空调采用“氟循环”,实现热量的传导。空调出风口大量排出热风,升温的目的确实是达到了,但是这种剧烈的主动式热对流方案会大幅增加人体皮肤表面的水分蒸发量,导致空气干燥,让人喉咙沙哑、口干舌燥。而且空调基本都是上方出风,如果距离人体太近,热风直吹头部体验不好,舒适感差。


6.运行方式差异


空气源热泵与空调的运行方式存在以下差异:


第一,无论是制冷还是制热,空调的工作时间较长,制冷或制热的空间较大,制成的冷/热空气容易流失,所以空调的功率一般比较高。而空气源热泵虽然是全天通电,但是当制热完成后,机组就会停止工作自动保温,这个过程不需要耗电,优质水箱的保温效果可以达到72小时以上。家用机一般每天的工作时间不会超过2小时,所以空气源热泵要比空调省电,且能更好地保护压缩机,延长其使用寿命。


第二,空调在夏季的使用频率高,尤其在南方地区,但空气源热泵集热水、供暖、制冷为一体,冬季运行时间较长。尤其是冬季对于热水的需求量较大,所以空气源热泵需要更长时间的运行来提升水温,压缩机就需要更多的时间来运行,因此压缩机基本都是运行在气候较冷的区域。运行温度是影响压缩机寿命的主要因素之一,在运行相同时间的条件下,空气源热泵中压缩机所受的综合负荷要高于空调中的压缩机。


第三,随着“煤改电”项目的大力实施,人们逐渐发现空气源热泵的诸多优势,如安全便捷、节能高效、环保美观等,这也是越来越多的人选择它的重要原因。如果空气源热泵用于热水供应+采暖+制冷,则运行时间会远远长于空调的运行时间,但其系统强度胜于空调,故运行寿命远高于空调,在15年左右。



7.执行国家标准差异


空气源热泵:主要包括家用热水、商业热水、家用采暖、商业采暖等标准。以制热量和性能系数为衡量指标,冷暖机还必须考核制冷量和能效比。


空调:主要包括家用空调、多联机、风冷冷水机组等标准,以制冷量和能效比为衡量指标。



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