據(jù)統(tǒng)計(jì),2017年全國(guó)共完成煤改電煤改氣578萬(wàn)戶(hù),僅京津冀及周邊地區(qū)28個(gè)城市就完成394萬(wàn)戶(hù)。預(yù)計(jì)2018年,北方地區(qū)預(yù)計(jì)將完成“煤改電”、“煤改氣”400萬(wàn)戶(hù),加快淘汰10蒸噸及以下小鍋爐。
可以預(yù)見(jiàn)的是,在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),煤改清潔能源市場(chǎng)廣闊,煤改電潛力無(wú)限。那么空氣源熱泵究竟同冷暖空調(diào)有什么不同,為何空氣能熱泵采暖逐漸成為主流清潔采暖模式?
工作原理差異
空氣源熱泵:電力驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)工作,把低溫冷媒壓縮成高溫冷媒,高溫冷媒經(jīng)熱水換熱器與水進(jìn)行熱交換,換熱后的高溫冷媒經(jīng)膨脹閥降壓后經(jīng)蒸發(fā)器吸收空氣中的熱量,吸熱后的冷媒被壓縮機(jī)吸入,不斷從空氣中吸熱,在熱水換熱器側(cè)放熱,把冷水加熱。水吸收的熱量是壓縮機(jī)壓縮產(chǎn)生的熱量和冷媒吸收空氣的熱量之和。
空調(diào):電力驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)工作,把低溫冷媒壓縮成高溫冷媒,高溫冷媒經(jīng)蒸發(fā)器散熱,空調(diào)主機(jī)風(fēng)扇把熱量排放到室外,散熱后的高溫冷媒經(jīng)膨脹閥降壓后經(jīng)空調(diào)室內(nèi)機(jī)蒸發(fā)器吸收空氣中的熱量,降低室內(nèi)溫度,吸熱后的冷媒被壓縮機(jī)吸入。就是這樣不斷把熱量從室內(nèi)排放到室外的空氣中,從室內(nèi)吸收熱量,達(dá)到降低室內(nèi)溫度的目的。
供暖方式差異
空氣源熱泵:空氣能熱泵自身只是一個(gè)提供熱水的設(shè)備。它供熱,然后配合其他的采暖末端實(shí)現(xiàn)供暖,如暖氣片、風(fēng)機(jī)盤(pán)管、空氣能地暖機(jī)、地暖管道等都可以作為其采暖末端,可以根據(jù)不同的住宅選擇不同的采暖方式。
空調(diào):無(wú)論是立柜式空調(diào)還是掛墻式空調(diào),都只能利用主動(dòng)式熱出風(fēng)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)供暖。
零部件差異
空氣源熱泵:熱泵專(zhuān)用壓縮機(jī)、防凍高效罐式冷凝器、帶親水膜的室外翅片換熱器、有系統(tǒng)高壓等保護(hù)控制。
空調(diào):空調(diào)壓縮機(jī)、翅片冷凝器或板式冷凝器、不帶親水膜的室外翅片換熱器
在這些零部件中,壓縮機(jī)的不同是空氣源熱泵和空調(diào)最大差異,因?yàn)椴煌膲嚎s機(jī)決定產(chǎn)品的使用效果和使用地域不同??照{(diào)選用空調(diào)壓縮機(jī),以R22為例,最大運(yùn)行壓力不超過(guò)2MPa,壓縮機(jī)比小于7,最高排氣溫度不超過(guò)90℃;但空氣源熱泵必須采用熱泵壓縮機(jī),同樣以R22為例,最大運(yùn)行壓力達(dá)到3MPa,壓縮機(jī)比達(dá)到12,甚至更高到20,最高排氣溫度達(dá)到110℃。這些參數(shù)的不同,要求熱泵壓縮機(jī)的加工精度、軸承強(qiáng)度、電機(jī)耐溫性能等方面相比空調(diào)壓縮機(jī)有數(shù)量級(jí)上的提升。
換熱機(jī)制差異
空氣源熱泵:雖然都是通過(guò)冷媒來(lái)實(shí)現(xiàn)熱量的轉(zhuǎn)移,但是在最后的換熱階段,熱泵是利用水來(lái)?yè)Q熱,而空調(diào)自始至終都是用冷媒充當(dāng)媒介。一個(gè)是水循環(huán),另一個(gè)是氟循環(huán)。水循環(huán)中,即使熱泵停機(jī),水流還是會(huì)一直在室內(nèi)的管道中停留,不斷散發(fā)溫度。這樣相當(dāng)于添加了一個(gè)熱量的緩沖過(guò)程。而且如果采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管或者空氣能地暖機(jī)作為末端,熱風(fēng)是末端從熱水中得來(lái),因此整體濕度更符合人體生理習(xí)慣,并不會(huì)引發(fā)口干舌燥等“空調(diào)病。”
空調(diào):空調(diào)采用“氟循環(huán)”,實(shí)現(xiàn)熱量的傳導(dǎo)。空調(diào)出風(fēng)口大量排出熱風(fēng),升溫的目的確實(shí)是達(dá)到了,但是這種劇烈的主動(dòng)式熱對(duì)流方案會(huì)大幅增加人體皮膚表面的水分蒸發(fā)量,導(dǎo)致空氣干燥,口干舌燥,舒適感差。
運(yùn)行方式差異
空氣源熱泵與空調(diào)的運(yùn)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(dāng)制熱完成后,機(jī)組就會(huì)停止工作自動(dòng)保溫。家用機(jī)一般每天的工作時(shí)間不會(huì)超過(guò)2小時(shí),所以空氣源熱泵要比空調(diào)省電,且能更好地保護(hù)壓縮機(jī),延長(zhǎng)其使用壽命。
第二:空調(diào)在夏季的使用頻率高,尤其在北方地區(qū),但空氣源熱泵集熱水、供暖、制冷為一體,冬季運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)。尤其是冬季對(duì)于熱水的需求量較大,所以空氣源熱泵需要更長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行來(lái)提升水溫,壓縮機(jī)就需要更多的時(shí)間來(lái)運(yùn)行,因此壓縮機(jī)基本都是運(yùn)行在冷媒較高的區(qū)域。運(yùn)行溫度是影響壓縮機(jī)壽命的主要因素之一,在運(yùn)行相同時(shí)間的條件下,空氣源熱泵中壓縮機(jī)所受的綜合負(fù)荷要高于空調(diào)中的壓縮機(jī)。
使用環(huán)境差異
空調(diào)和空氣源熱泵可以在不同的環(huán)境溫度下使用??照{(diào)在制熱時(shí),環(huán)境溫度最高為21℃,國(guó)標(biāo)規(guī)定,最佳使用環(huán)境為21℃到-7℃。但空氣源熱泵則不同,對(duì)于熱水機(jī)來(lái)說(shuō),春秋天也要使用,按空氣源熱泵的國(guó)標(biāo)要求,它的使用范圍是43℃到-20℃。由于空氣源熱泵的使用環(huán)境溫度區(qū)間更寬廣,所以它使用的零部件規(guī)格選型比空調(diào)要求更高。
另外,由于使用環(huán)境和目的不同,空氣源熱泵在溫度和壓力方面要求更高。空調(diào)最高出風(fēng)溫度也就50℃,這時(shí)候冷凝壓力也就是1.8~2MPa??諝庠礋岜靡?0℃甚至65℃,這時(shí)的冷凝壓力達(dá)到了2.5~2.8MPa。百分之三四十壓力差,再加上低溫環(huán)境下,特別是-20℃,蒸發(fā)壓力也非常低,0.2~0.15MPa,水溫還是要加熱到超過(guò)50℃,還是要60℃甚至65℃,這時(shí)候冷凝壓力還是2.7~2.8MPa,壓縮比遠(yuǎn)大于15,大于空調(diào)壓縮機(jī)的壓縮比使用范圍。
系統(tǒng)除霜的差異
一般來(lái)說(shuō),冷媒的溫度與室外溫度相差越大,結(jié)霜就越嚴(yán)重??諝庠礋岜帽旧砜康氖切夭顐鳠?,而空調(diào)是大溫差??諝庠礋岜脗?cè)重于冬季的采暖,都是在低溫的環(huán)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(lái)度;空調(diào)側(cè)重制冷,夏季最高溫度也就45℃,而壓縮機(jī)排氣溫度達(dá)到八九十度,甚至100℃,溫差有四五十度。
因此,在同樣的情況下,空氣源熱泵的換熱面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空調(diào)的換熱面積,這也就是空氣源熱泵比空調(diào)體積大的原因。
按照常規(guī)的控制邏輯,空調(diào)的除霜時(shí)間一般為10分鐘左右,而空氣源熱泵采暖機(jī)組的化霜時(shí)間通常是一個(gè)地方一個(gè)控制邏輯,比如山東青島和河北的秦皇島,除霜就比山西地區(qū)要頻繁一點(diǎn)。專(zhuān)業(yè)的空氣源熱泵廠家,一般是一個(gè)緯度一個(gè)控制邏輯,并且根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蚯闆r來(lái)調(diào)整。
除霜的高級(jí)階段是“有霜除霜、無(wú)霜不除、多霜多除,少霜少除”,這個(gè)是在完善的壓力和溫度控制系統(tǒng)的前提下,目前來(lái)說(shuō),只有一些高端機(jī)型才具備,因?yàn)槌杀竞芨?。無(wú)論是從控制邏輯上和蒸發(fā)器的面積上,還是從冷媒與室外溫度的差異上,空氣源熱泵除霜性能是遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于空調(diào)的,且結(jié)霜的可能性更小,因此整體能提供的有效熱量是大于空調(diào)的。
執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)差異
空氣源熱泵:主要包括家用熱水、商業(yè)熱水、家用采暖、商業(yè)采暖等標(biāo)準(zhǔn)。以制熱量和性能系數(shù)為衡量指標(biāo),冷暖機(jī)還必須考核制冷量和能效比。
空調(diào):主要包括家用空調(diào)、多聯(lián)機(jī)、風(fēng)冷冷水機(jī)組等標(biāo)準(zhǔn),以制冷量和能效比為衡量指標(biāo)。