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空气源热泵与空调究竟有何不同?
作者: 发布于:2019-7-1 17:15:18

  很多人认为空调也能制热,空气源热泵也能制热,功能一致,但两者价格却相差甚远,那么空气源热泵究竟强在哪里?为何如今的 “煤改电”替代热源接也在大力推广空气源热泵呢?接下来,就为大家仔细分析下二者的不同。

  首先,我们来看下两种产品的设计理念都有哪些差异。

  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,列表分析如下:

  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;但空气源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。这些参数的不同,要求热泵压缩机的加工精度、轴承强度、电机耐温性能等方面均是在空调压缩机有数量级上的提升。

空气源热泵与空调究竟有何不同?

  有了强壮的“心脏”,空气源热泵才能高温出风(水),低环境温度运行。“高温”到广泛使用在出风温度达80℃以上的烘干行业,“低环境温度”到大西北新疆等地,带老式铸铁暖气片采暖。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”,要求空气源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小时采暖不断续的使用需求,容错性和精准性,两种相互矛盾的关系在空气源热泵的控制逻辑上得到完美的统一。

  由于空气源热泵宽气候的运行特性,最高和最低环境温度的温差近80℃,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,相对高温工况运行的制冷剂流量减少20%以上,这对空气源热泵的系统容液量提出更高的要求,热泵的制冷系统能够根据实际运行的室外环境温度、出水(风)温度、室内温度参数等参数自动调节参与有效运行的制冷剂的量。所以,需要对气液分离器进行特别的设计,包括容积、回油孔、平衡孔等方面进行专门的设计和大量的试验验证。同时为了保证系统全天候运行时最适合的过冷度和满液蒸发,又需要另外增加一个高压储液器,这一般也是空调不需要的设计。为了验证制冷系统对多余的存液量的耐受度,需要增加至少三个以上验证试验,相对空调,包括:低温液击试验、低温回油试验、低温低电压启动试验。所以,空气源热泵的设计考核比空调来的更加严格、更加多项。

  针对空气源热泵的使用特点,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。常用的手段有: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,真是手段无所不及。往往多种手段综合使用,才能保证化霜时间不超过5分钟,化霜时,室内温度波动极小,极大的提高机组的制热效果和用户的舒适性。

  最后,我们再来看一下,空气源热泵中的新贵,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”的政策推动,空气源热泵在低温环境的制热技术得到一个新的提高,就是直流变频喷气增焓技术的应用,使得空气源热泵在“煤改电”活动中,在诸多采暖设备中独占鳌头、独步天下。

  空调的四大件,压缩机、冷凝器、蒸发器、节流装置,到低温空气源热泵中就变成了五大件,压缩机、冷凝器、蒸发器、双节流装置、经济器,也就由单一系统变成了带喷气增焓的双系统,系统更复杂,成本更高,低温制热效果更好。同时也可看出市面上80%以上的空调器的节流装置均采用双毛细管节流,因为空调只需要考虑制冷国标工况和制热国标工况,两个单一工况,一根毛细管对应一个工况,使其达到最佳点,其他工况(环境温度)运行的制冷(热)性能就会偏离最佳运行状态,效果就会下降;而低温空气源热泵,采用了双电子膨胀阀节流,针对不同的工况(环境温度),计算系统的最佳过热度和系统压力,自动调节系统最佳的流量,使得低温空气源热泵在全气候运行,系统均在最佳状态运行,效果均最佳,保证了低温空气源热泵更加节能、更加可靠,同时变频压缩机的使用,节能型、舒适性、低温性得到更好的发挥。

  综上所述,空气源热泵不同于并优于空调的主要有:

  压缩机:空气源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;

  控制器:空气源热泵的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,热泵通常是多工况控制,空调一般是双工况控制;

  储液器:空气源热泵采用双储液器,满足宽气候运行特点,空调一般是单储液器设计;

  化霜:空气源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,化霜方式更多样、更高效;

  结构:低温空气源热泵一般采用“五大件”设计,相对空调的“四大件”的单一系统变成了带喷气增焓的双系统,低温制热效果更好,性能系数更高;

  节流装置:空气源热泵的节流装置全部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,空气源热泵不完全等同空调,兼顾制冷情况下,制热效果更突出,也是将来建筑舒适节能系统的必选品。

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