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沃克冷暖产品智库第1期丨你知道空气源热泵与传统中央空调的区别吗?

发布日期:2022-05-26 阅读次数:138



空气源热泵与传统中央空调的区别

01
工作原理
空气源热泵:
电力驱动压缩机工作,把低温冷媒压缩成高温冷媒,高温冷媒经热水换热器与水进行热交换。


换热后的高温冷媒经膨胀阀降压后经蒸发器吸收空气中的热量,吸热后的冷媒被压缩机吸入,不断从空气中吸热。


在热水换热器侧放热,把冷水加热。水吸收的热量是压缩机压缩产生的热量和冷媒吸收空气的热量之和。


空调:
电力驱动压缩机工作,把低温冷媒压缩成高温冷媒,高温冷媒经蒸发器散热,空调主机风扇把热量排放到室外,


散热后的高温冷媒经膨胀阀降压后经空调室内机蒸发器吸收空气中的热量,降低室内温度,吸热后的冷媒被压缩机吸入。


就是这样不断把热量从室内排放到室外的空气中,从室内吸收热量,达到降低室内温度的目的。


02
供暖方式

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、空气能地暖机、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。



03
零部件(以压缩机为主)
空气源热泵
热泵专用压缩机、防冻高效水箱冷凝器、带亲水膜的室外翅片换热器、高压保护和控制系统。

 

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。

 

在这些部件中,压缩机的差异是空气源热泵与空调的最大区别,因为不同的压缩机决定了产品的使用效果和使用面积。

空调压缩机选用空调压缩机,以R22为例,最大运行压力不大于2MPa,压缩机比小于7,最大排气温度不超过90度,但空气源热泵必须使用热泵机组。


SSOR与R22相同,最大运行压力达到3MPa,压缩机比达到12,最高可达20,最高排气温度。高达110摄氏度。这些参数的差异要求提高热泵压缩机的加工精度、轴承的强度、电机的耐温性等。


04
换热机制
空气源热泵:
虽然所有的传热都是通过冷介质进行的,但在最终的换热阶段,热泵利用水加热热量,空调器始终作为介质使用。


一个是水循环,另一个是氟循环。在水循环中,即使热泵停止,水也将留在室内管道中并连续地分配温度。


这相当于添加热缓冲过程。而如果将风机盘管或空气作为端部,则热风来自热水,因此整体湿度更符合人体生理习惯,不会引起口干等空调疾病。

 

空调:
空调采用氟循环实现热传导。大量的热空气从空调的排气口排出,加热的目的是真实的。然而,这种严重的主动热对流方案将大大增加人体皮肤表面的水分蒸发,导致干燥空气、口干和舒适性差。


05
运行方式

空气源热泵与空调的运行方式存在差异:

 

第一,虽然空气源热泵全天供电,但当供暖完成后,机组将停止工作并自动保暖。家用机通常一天工作不超过2小时,因此空气源热泵比空调器更高效,能更好地保护压缩机并延长其使用寿命。

 

第二,夏季空调使用率较高,尤其是北方地区,但空气源热泵是热水、采暖、制冷的结合,冬季运行很长时间。


特别是冬季对热水的需求量较大,因此空气源热泵需要较长的时间来提高水温。压缩机需要更长的运行时间,因此压缩机基本上在冷介质的高区域运行。


工作温度是影响压缩机寿命的主要因素之一。在相同的条件下,空气源热泵中的压缩机比空调中的压缩机高。


06
使用环境

空调和空气源热泵可以在不同的环境温度下使用。


当空调加热时,最高环境温度为21度。国家标准规定,最佳使用环境为21至7摄氏度。


但空气源热泵不同,对于热水器,应采用春秋两季,根据空气源热泵的国家标准,其使用范围为43°-20°。由于空气源热泵的环境温度范围较宽,空气源热泵中使用的部件的规格高于空调器的部件。
 
此外,由于环境和用途的不同,空气源热泵需要更高的温度和压力。空调器的最高空气温度为50度,此时冷凝压力为1.8~2MPa。


空气源热泵需要60℃或65℃,冷凝压力达到2.5~2.8MPa。三十或百分之四十的压差,加上低温环境,特别是-20℃。


蒸发压力也很低,0.2~0.15MPa,水温仍需加热到50度以上,或60度或65度C,此时冷凝压力为2.7。2.8MPa,压缩比远远大于15,大于空调压缩机的压缩比。



07
系统除霜
一般来说,制冷剂的温度与室外温度的差异越大,结霜就越严重。空气源热泵本身依赖于小的温差传热,而空调是一个较大的温差。


空气源热泵主要是冬季供暖,在低温环境下吸热,冬季温度为零下10度或20度,制冷剂的温度为零下二十度或三十度,温差仅为十。

空调集中于制冷,夏季最高温度为45度,压缩机的空气温度为八十度或九十度,甚至100度,压缩机温度达到八十度或九十度甚至100度。温度差为四十或五十度。

 

因此,在相同的情况下,空气源热泵的传热面积远大于空调的换热面积,这是空气源热泵大于空调的原因。

 

根据传统的控制逻辑,空调器的除霜时间通常为10分钟左右,空气源热泵供暖机组的时间通常为本地控制逻辑,如山东青岛和河北秦皇岛,除霜有点频繁。超过山西地区。一个专业的空气源热泵制造商通常是一个纬度控制逻辑,并根据当地气候进行调整。

 

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。


08
国家标准
空气源热泵:
主要包括生活热水、商用热水、家用采暖、商业供热等标准。在热性能和性能系数方面,冷却和加热机也必须检查制冷能力和能效比。

 

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

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