上期通过《干了这么多年热泵行业,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
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
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。
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:
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;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;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;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;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。