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发布时间:2024-09-08 点此:1130次
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首先我们要了解空气源热泵和空调不同的设计理念,进而了解它们产品之间的区别,我们先将他们设计理念上的不同列举如下。
表1 空气源热泵与空调设计理念的差异
顺序
差异
空调
空气源热泵
使用对象不同
主要用在需要制冷的地方Kaiyun官方网站登录入口网址,所以空调的设计以制冷为主,制热为辅,这也是为什么在空调当前处于制热模式时,采用电加热来补充制热的原因。
主要用在需要供暖的场所,所以空气源热泵在设计上首先强调供暖,目标是全天候运行不采用电加热辅助供暖,兼顾制冷功能。
不同的功能
空调功能单一,只有制冷和制热
空气源热泵不仅能制冷、制热,还可以作为泳池、洗浴、电泳等特殊行业的供暖热源,还可以用于农业烘干、污泥干化等,用途十分广泛。
由于两种产品的使用对象不同,因而根据不同的国家标准、选用元器件、使用地域、出风(或水)温度、能效等决定,表格分析如下:
表2 空气源热泵与空调设计的主要区别列表
顺序
差异
空调
空气源热泵
执行不同的国家标准
标准主要包括:家用空调器、多联机、风冷冷水机组等标准。
以制冷量和能效比衡量
标准主要包括:生活热水、商用热水、家庭采暖、商业采暖等标准。
冷暖空调除了以制热能力、性能系数作为衡量指标外,还需对制冷能力、能效比进行考核。
主要成分不同
1)空调压缩机
2)翅片冷凝器或板式冷凝器
3)无亲水膜的室外翅片换热器
4)无系统高压保护控制
使用领域不同
使用区域环境温度范围为-7℃~43℃
使用区域环境温度范围为-30℃~43℃
最高出风(水)温度不同
最高空气(水)出口温度低于50°C
最高出水温度为60℃,对于干燥机等特殊机器,最高出风(水)温度约为90℃
不同的能源效率要求
该空调只对制冷工况有能效要求,对制热工况没有要求,为单工况设计。
空气源热泵不仅有制冷(两联产)的要求,而且对制热能效也有要求,特别是低温机组,要求在-12℃进行测试
双重条件设计
以上所有项目中,最重要的是压缩机,不同的压缩机决定了产品的不同效果和使用领域。空调使用空调压缩机,例如R22,其最高工作压力不超过2MPa,压缩机倍数小于7,最高排气温度不超过90度;但是空气源热泵必须使用热泵压缩机,以R22为例,其最高工作压力达到3MPa,压缩机倍数达到12,甚至更高达到20,最高排气温度达到110度。
这些参数的差异,决定了热泵压缩机的加工精度、轴承强度、电机耐温等方面都要比空调压缩机高出几个数量级,为了更直观的表达,我们先来看看两款压缩机的运行范围对比图。
图1 空调压缩机(A/C)与热泵压缩机(HPWH)运行范围比较
图中横轴对应蒸发温度(相当于热泵室外环境温度),纵轴对应冷凝温度(相当于热泵用户侧出口空气或水温度),可以看出热泵压缩机的运行范围比空调压缩机有倍数的扩大。
有了强劲的“心脏”,空气源热泵才能产出高温空气(水),又能在低温下运行,“高温”多用于出风口温度在80℃以上的烘干行业,“低温”多用于西北新疆等地,用老式铸铁散热器供暖。要满足如此极端和正常的使用条件,除了要有强劲的“心脏”,还得有聪明的“大脑”,要求空气源热泵主控制器既要保护制冷系统,又要保证空气源热泵可靠运行,又要保证用户24小时不间断的使用需求。容错性和准确性两个矛盾关系在空气源热泵的控制逻辑中得到了完美的统一。
空气源热泵是利用高位能源,使热量从低位热源空气流向高位热源的一种节能装置,是热泵的一种形式,顾名思义,热泵就像一个水泵,能把高位热源中不能直接利用的低位热能(如空气、土壤、水)输送到可以利用的高位热能中,从而达到节约部分高位能源(如煤、气、油、电等)的目的。
我国幅员辽阔,气候涵盖寒带、温带、热带地区,根据我国《建筑气候区划标准》(GB 50178-93),全国划分为7个一级区、20个二级区,不同地区热泵的设计应用应有所区别。
(1)针对夏热冬冷地区:夏热冬冷地区的气候特点是夏季炎热、潮湿,7月份区域平均气温为25-30℃,年平均气温在25℃以上的天数为40-100天;冬季阴冷潮湿,1月份平均气温为0-10℃kaiyun下载app下载安装手机版,年平均气温低于5℃的天数为0-90天。日温差小,年降雨量大,日照少。这些地区的气候特点非常适合空气源热泵的应用。
(2)对于云南、贵州、四川西南部、西藏南部小部分地区的大部分地区:这些地区1月份平均气温在1—13℃,每年日平均气温低于5℃的天数为0—90天。在这种条件下,过去一般建筑不设采暖设备。但近年来,随着现代建筑的发展和向小康生活的迈进kaiyun官方网站下载app下载,人们对居住和工作的建筑环境要求越来越高,因此现代建筑和高档公寓等建筑也开始安装采暖系统。因此,在这样的气候条件下,空气源热泵系统是非常适合的。
(3)传统空气源热泵机组在室外空气温度高于-3℃时,仍能安全可靠运行。因此,空气源热泵机组的应用范围早已从长江流域扩大到黄河流域,部分地区被纳入气候区划标准的Ⅱ区。这些地区的气候特点是冬季气温较低,1月份平均气温在-10-0℃之间,但采暖期气温高于-3℃的小时数占比较大,夜间气温大多在-3℃以下。因此,这些地区以白天运行为主的建筑(如写字楼、商场、银行等)采用空气源热泵是可行的。另外,这些地区冬季气候干燥,最冷月室外相对湿度在45%-65%左右,因此采用空气源热泵时结霜现象不会太严重。
最后我们来看看空气源热泵中的新人,低温空气源热泵与空调在系统设计上的不同。在北京“煤改电”政策的带动下,空气源热泵在低温环境供暖技术上获得了不少的普及。新人改进之处是直流变频喷射增焓技术的应用,让空气源热泵在“煤改电”运动中,在众多供暖设备中脱颖而出。
图2 变频低温空气源热泵系统图
图3 空调热泵供暖系统图
从图2、图3可以清楚的看到空调器四大部分压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置,在低温空气源热泵中变成了五大部分压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置,单系统改造成带喷射增热的双系统,系统更复杂,成本更高,低温制热效果更好。
综上所述,空气源热泵相对于空调的主要区别和优势有:
综合以上几点来看,空气源热泵并不等同于空调,可以说是空调的升级换代产品,也是未来建筑舒适节能系统的必备之选。
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