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为何“煤改电”项目不推广空调,却推“不熟悉”的空气能热泵?

楼主:山东佐耀智能装备股份有限公司 时间:2020-04-13 22:46:59

 《在热泵行业摸爬滚打这么多年,今天才把这个原理弄懂!》分析了空气能热泵的前世今生以及其最终要的原理——逆卡诺原理, 那么为什么北京“煤改电”项目不大力推广空调,却推“不熟悉”的空气能热泵呢?他们之间究竟有什么区别?

首先要了解空气能热泵和空调两种产品的设计理念不同,进而理解其产品的不同。

空气能热泵和空调设计理念不同的地方

序号

不同点

空调

空气能热泵

1

使用对象不同

主要使用在有制冷需求的地方,所以空调设计时强调制冷,制热为辅,这也是当前空调制热运行时,都要采用电加热辅助方式补充制热的原因

主要使用在有制热需求的地方,所以空气能热泵设计时首先强调制热,以全气候运行中不采用电加热辅助制热为目标,并且兼顾有制冷功能

2

功能不同

空调功能单一,只有制冷和制热

空气能热泵不单可以制冷和制热,也可以做泳池、洗浴、电泳等特种工业的加热源,也可以做农业烘干、工业印刷烘干等。

由于两种产品的使用对象不同,决定他们采用的国家标准、选用的零部件、使用的地域、出风(或出水)温度、能效等均不同,如下:

空气能热泵和空调两种产品设计主要不同点列表

序号

不同点

空调

空气能热泵

1

执行国家标准不同

标准主要包括: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

标准主要包括: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

2

主要零部件不同

1)空调压缩机

2)翅片冷凝器或板式冷凝器

3)不带亲水膜的室外翅片换热器

4)没有系统高压等保护控制

1)热泵压缩机

2)防冻高效罐式冷凝器

3)带亲水膜的室外翅片换热器

4)有系统高压等保护控制

3

使用区域不同

在环境温度-7℃~43℃范围内使用区域

在环境温度-30℃~43℃范围内使用区域

4

最高出风(出水)温度不同

最高出风(出水)温度50℃以下

最高出水温度60℃。特种如烘干机等,最高出风(出水)温度达到90℃左右

5

能效要求不同

空调只对制冷工况有能效要求,制热无要求,属于单工况设计

空气能热泵不仅对制冷有要求(两联供机组),而且对制热能效有要求,特别低温机,要求在-12℃测试,属于双工况设计

在以上所有列项中,又以压缩机不同为最重要,不同的压缩机决定产品的不同使用效果和不同的使用地域。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度;但空气能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3 MPa,压缩机比达到12,甚至更高到20,最高排气温度达到110度。(空气能热泵压缩机)




有了强壮的“心脏”——压缩机,空气能热泵才能高温出风(水),低温运行。“高温”到广泛使用在出风温度达80℃以上的烘干行业,“低温”到大西北新疆等寒冷地区。为满足这种极端而又正常的使用条件,除了有强壮的“心脏”,还要有聪明的“大脑”,要求空气能热泵的主控制器既要保护制冷系统的运行可靠,又要保证用户24小时不断续的使用需求,容错性和精准性,两种相互矛盾的关系在空气能热泵的控制逻辑上得到完美的统一。

由于空气能热泵宽气候的运行特性,最高和最低环境温度的温差近80℃甚至更大,由于制冷系统在低温工况运行时需要的制冷剂流量相对较小,较高温工况运行的制冷剂量减少20%以上,这对空气能热泵的系统容液量提出更高的要求,要系统根据实际运行参数自动调节参与有效运行的制冷剂的量。

针对空气能热泵的使用特点,冬季全天候制热运行,为保证低温环境下的制热效果和室内温度舒适性(减少波动),化霜是一个不可回避的问题,并相对空调的化霜要求更高。常用的方法有:制冷剂换向化霜、热气旁通化霜、冷凝管末端余热化霜、热水回流翅片化霜、伴热带底盘化霜等等。往往多种方法综合使用,才能保证即使-25℃的环境运行,化霜时间也就3分钟左右,极大的提高机组的制热效果和用户的舒适性。


综上所述,空气能热泵不同于并优于空调的主要有:

  1. 空气能热泵采用热泵专用压缩机,耐压、耐温、加工精度等方面均在空调压缩机上有数量级上的提高,并且使用寿命也大为延长;

  2. 空气能热泵的主控制器的逻辑设计较空调来的更复杂,比空调的单一制冷系统控制,还多一个水路系统控制

  3. 空气能热泵的宽气候运行特点,同样匹数的机器,需要的制冷剂量较空调有增大,要求储液器的设计更复杂,一般还需要采用双储液器设计

  4. 空气能热泵的化霜设计相对空调要求更高,既要保证制冷系统的稳定可靠运行,又要减少室内温度的波动幅度,提高用户的舒适度;

  5. 空气能热泵的节流装置采用电子膨胀阀或外平衡热力膨胀阀,相对空调的毛细管节流精度更高,调节范围更宽。

基于以上几点,空气能热泵不等同空调,可以说是空调的升级品,也是将来建筑舒适节能系统的必选品。


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