空調與空氣源熱泵有哪些差異?

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差異 空調 空氣 哪些    時間:2020-11-26 20:29:02
空調與空氣源熱泵有哪些差異?簡介
一、工作原理空氣源熱泵和空調的製冷系統原理相同,都是採用「逆卡諾循環」原理,以壓縮機為動力,製冷劑為載體,依次經過等溫蒸發、絕熱壓縮、等溫冷凝、絕熱膨脹,四個不斷循環過程,將熱量在空氣和水之間轉移。空氣源熱泵和空調都是蒸汽壓縮製冷系統大家族……
空調與空氣源熱泵有哪些差異?正文

一、工作原理

空氣源熱泵和空調的製冷系統原理相同,都是採用「逆卡諾循環」原理,以壓縮機為動力,製冷劑為載體,依次經過等溫蒸發、絕熱壓縮、等溫冷凝、絕熱膨脹,四個不斷循環過程,將熱量在空氣和水之間轉移。

空氣源熱泵和空調都是蒸汽壓縮製冷系統大家族的一員,蒸汽壓縮製冷系統按冷或熱的來源分為三大類:空氣源、水源、地源,其中,空氣源是指冷或熱來源於空氣,就是從空氣中吸熱或排放熱。

其產品形態主要包括:中央空調、家用空調、風冷(熱泵)冷水機組、VRV多聯機、冰箱、冷庫、空氣能熱水器、空氣源熱泵冷暖機等。但現在人們一般說空氣源熱泵,就是專指能燒熱水、採暖、冷暖兩聯供、烘乾等形式的機組,空氣源熱泵就成了狹義意義上的一種產品,與空調並列。

空氣源熱泵工作原理圖



空調工作原理圖

二、供暖方式差異

空氣源熱泵:空氣能熱泵自身只是一個提供熱水的設備。它供熱,然後配合其他的採暖末端實現供暖,如暖氣片、風機盤管、空氣能地暖機、地暖管道等都可以作為其採暖末端,可以根據不同的住宅選擇不同的採暖方式。

空調:無論是立櫃式空調還是掛牆式空調,都只能利用主動式熱出風的方式來實現供暖。

三、零部件差異

空調採用的是的普通壓縮機,應用區域主要還是黃河以南地區,空調機在環境溫度﹣7℃時以下時,難以滿足北方地區供暖需求。(翅片冷凝器或板式冷凝器器,非親水膜的室外翅片換熱器)

空氣源熱泵採用的是帶噴氣增焓或二級壓縮的壓縮機,側重於北方採暖,產品能夠在﹣25℃正常運行。(防凍高效冷凝器,親水膜的室外翅片換熱器)

空調壓縮機的空調系統,最大運行壓力不超過2.9MPa,壓縮比小於7,最高排氣溫度不超過90度(R410A冷媒).

空氣源熱泵壓縮機,最大運行壓力達到3.7 MPa,壓縮比達到12,甚至更高到20,最高排氣溫度達到120度(R410A冷媒)。

四、換熱機制差異

空氣源熱泵:雖然都是通過冷媒來實現熱量的轉移,但是在最後的換熱階段,熱泵是利用水來換熱,而空調自始至終都是用冷媒充當媒介。一個是水循環,另一個是氟循環。水循環中,即使熱泵停機,水流還是會一直在室內的管道中停留,不斷散發溫度。這樣相當於添加了一個熱量的緩衝過程。而且如果採用風機盤管或者空氣能地暖機作為末端,熱風是末端從熱水中得來。

空調:空調採用「氟循環」,實現熱量的傳導。空調出風口大量排出熱風,升溫的目的確實是達到了,但是這種劇烈的主動式熱對流方案會大幅增加人體皮膚表面的水分蒸發量,導致空氣乾燥,口乾舌燥,舒適感差。

五、運行方式差異

空氣源熱泵與空調的運行方式存在以下差異:

第一:空氣源熱泵雖然是全天通電,但是當制熱完成後,機組就會停止工作自動保溫。家用機一般每天的工作時間不會超過2小時,所以空氣源熱泵要比空調省電,且能更好地保護壓縮機,延長其使用壽命。

第二:空調在夏季的使用頻率高,尤其在北方地區,但空氣源熱泵集熱水、供暖、製冷為一體,冬季運行時間較長。尤其是冬季對於熱水的需求量較大,所以空氣源熱泵需要更長時間的運行來提升水溫,壓縮機就需要更多的時間來運行,因此壓縮機基本都是運行在冷媒較高的區域。運行溫度是影響壓縮機壽命的主要因素之一,在運行相同時間的條件下,空氣源熱泵中壓縮機所受的綜合負荷要高於空調中的壓縮機。

六、使用環境差異

低溫空氣源熱泵參照GB/T25127.1﹣2010。名義制熱工況是室外干/濕球溫度﹣12℃/﹣14℃,超低溫制熱工況是室外幹球溫度﹣20℃。

普通家用空調執行國家標準GBT 7725﹣2004,名義制熱工況是室外干/濕球溫度7℃/6℃,低溫制熱工況是室外2℃/1℃,超低溫制熱工況是﹣7℃/﹣8℃。

七、系統除霜的差異

一般來說,冷媒的溫度與室外溫度相差越大,結霜就越嚴重。空氣源熱泵本身靠的是小溫差傳熱,而空調是大溫差。空氣源熱泵側重於冬季的採暖,都是在低溫的環境下去吸熱,冬季氣溫零下十幾二十度,而冷媒的溫度也就零下二三十度,溫差只有十來度;空調側重製冷,夏季最高溫度也就45℃,而壓縮機排氣溫度達到八九十度,甚至100℃,溫差有四五十度。

圖片來源於:魯禹

八、執行國家標準差異

空氣源熱泵:主要包括家用熱水、商業熱水、家用採暖、商業採暖等標準。以制熱量和性能係數為衡量指標,冷暖機還必須考核製冷量和能效比。

空調:主要包括家用空調、多聯機、風冷冷水機組等標準,以製冷量和能效比為衡量指標。

九、末端換熱方式不同

前面我們已經說過了,空調和空氣能熱泵都是「逆卡諾循環」原理,但是最後過程中的換熱介質不同。

空調始終使用冷媒充當媒介,空調是氟系統循環,氟系統無論製冷還是制熱,都會從空氣中吸收大量的水分,導致空氣乾燥。為什幺呆在空調房間久了會口乾舌燥,就是因為這個原因。

空氣能熱泵在最後的換熱階段是利用水來進行換熱的。也就意味著,空氣能熱泵是水系統循環,水系統舒適度相對來說比氟系統要好些。


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