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空调与空气源热泵有哪些差异?
来源: 制冷快报  添加时间:2019-11-29 浏览次数: 87

一、工作原理


空气源热泵和空调的制冷系统原理相同,都是采用“逆卡诺循环”原理,以压缩机为动力,制冷剂为载体,依次经过等温蒸发、绝热压缩、等温冷凝、绝热膨胀四个不断循环过程,将热量在空气和水之间转移。



空气源热泵和空调都是蒸汽压缩制冷系统大家族的一员,蒸汽压缩制冷系统按冷或热的来源分为三大类:空气源、水源、地源,其中,空气源是指冷或热来源于空气,就是从空气中吸热或排放热。


其产品形态主要包括:中央空调、家用空调、风冷(热泵)冷水机组、VRV多联机、冰箱、冷库、空气能热水器、空气源热泵冷暖机等。但现在人们一般说空气源热泵,就是专指能烧热水、采暖、冷暖两联供、烘干等形式的机组,空气源热泵就成了狭义意义上的一种产品,与空调并列。


空气源热泵工作原理图


空调工作原理图


二、供暖方式差异


空气源热泵:空气能热泵自身只是一个提供热水的设备。它供热,然后配合其他的采暖末端实现供暖,如暖气片、风机盘管、空气能地暖机、地暖管道等都可以作为其采暖末端,可以根据不同的住宅选择不同的采暖方式。


空调:无论是立柜式空调还是挂墙式空调,都只能利用主动式热出风的方式来实现供暖。


三、零部件差异


空调采用的是的普通压缩机,应用区域主要还是黄河以南地区,空调机在环境温度﹣7℃时以下时,难以满足北方地区供暖需求。(翅片冷凝器或板式冷凝器器,非亲水膜的室外翅片换热器)


空气源热泵采用的是带喷气增焓或二级压缩的压缩机,侧重于北方采暖,产品能够在﹣25℃正常运行。(防冻高效冷凝器,亲水膜的室外翅片换热器)


空调压缩机的空调系统,最大运行压力不超过2.9MPa,压缩比小于7,最高排气温度不超过90度(R410A冷媒).


空气源热泵压缩机,最大运行压力达到3.7 MPa,压缩比达到12,甚至更高到20,最高排气温度达到120度(R410A冷媒)。



四、换热机制差异


空气源热泵:虽然都是通过冷媒来实现热量的转移,但是在最后的换热阶段,热泵是利用水来换热,而空调自始至终都是用冷媒充当媒介。一个是水循环,另一个是氟循环。水循环中,即使热泵停机,水流还是会一直在室内的管道中停留,不断散发温度。这样相当于添加了一个热量的缓冲过程。而且如果采用风机盘管或者空气能地暖机作为末端,热风是末端从热水中得来。


空调:空调采用“氟循环”,实现热量的传导。空调出风口大量排出热风,升温的目的确实是达到了,但是这种剧烈的主动式热对流方案会大幅增加人体皮肤表面的水分蒸发量,导致空气干燥,口干舌燥,舒适感差。


五、运行方式差异


空气源热泵与空调的运行方式存在以下差异:


第一:空气源热泵虽然是全天通电,但是当制热完成后,机组就会停止工作自动保温。家用机一般每天的工作时间不会超过2小时,所以空气源热泵要比空调省电,且能更好地保护压缩机,延长其使用寿命。


第二:空调在夏季的使用频率高,尤其在北方地区,但空气源热泵集热水、供暖、制冷为一体,冬季运行时间较长。尤其是冬季对于热水的需求量较大,所以空气源热泵需要更长时间的运行来提升水温,压缩机就需要更多的时间来运行,因此压缩机基本都是运行在冷媒较高的区域。运行温度是影响压缩机寿命的主要因素之一,在运行相同时间的条件下,空气源热泵中压缩机所受的综合负荷要高于空调中的压缩机。


六、使用环境差异


低温空气源热泵参照GB/T25127.1﹣2010。名义制热工况是室外干/湿球温度﹣12℃/﹣14℃,超低温制热工况是室外干球温度﹣20℃。


普通家用空调执行国家标准GBT 7725﹣2004,名义制热工况是室外干/湿球温度7℃/6℃,低温制热工况是室外2℃/1℃,超低温制热工况是﹣7℃/﹣8℃。



七、系统除霜的差异


一般来说,冷媒的温度与室外温度相差越大,结霜就越严重。空气源热泵本身靠的是小温差传热,而空调是大温差。空气源热泵侧重于冬季的采暖,都是在低温的环境下去吸热,冬季气温零下十几二十度,而冷媒的温度也就零下二三十度,温差只有十来度;空调侧重制冷,夏季最高温度也就45℃,而压缩机排气温度达到八九十度,甚至100℃,温差有四五十度。


图片来源于:鲁禹


八、执行国家标准差异


空气源热泵: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。


空调: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。


九、末端换热方式不同

前面我们已经说过了,空调和空气能热泵都是“逆卡诺循环”原理,但是最后过程中的换热介质不同。



空调始终使用冷媒充当媒介,空调是氟系统循环,氟系统无论制冷还是制热,都会从空气中吸收大量的水分,导致空气干燥。为什么呆在空调房间久了会口干舌燥,就是因为这个原因。


空气能热泵在最后的换热阶段是利用水来进行换热的。也就意味着,空气能热泵是水系统循环,水系统舒适度相对来说比氟系统要好些。