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    空氣能相關知識(二)

    信息來源: 日期:2019-05-13

    一個新事物出現的時候,批評總是比褒獎多。空氣源熱泵采暖在推廣過程也不外如是。在我們新媒體文章后面,對于空氣源熱泵的質疑一直不絕于耳。比如說——


    空氣源熱泵也要用電,為什么不直接用電暖器?

    超低溫熱泵采暖就是營銷廣告,其實在北方根本不能用!……

     哪怕空氣源熱泵在北京、天津、山西、河北等省市已經安裝應用了超過百萬套,經受了連續數個冬天的考驗,這些質疑仍不消停。


     質疑:空氣源熱泵原來也是用電來工作的,既然用電,直接用電采暖不就好了嗎?干嘛還要多花那么多錢?


    答:這樣說吧,雖然都要用電,但本質還是不一樣的。電采暖是直接用電來工作,利用效率很低,電熱轉換效率不足40%,這就意味著,約60%的能源在電熱轉換中被白白浪費。



    而空氣源熱泵是用電能來輸送從空氣中吸收的熱量,工作效率要高得多,最高采暖能效可以達到400%,而且清潔無污染。也正是如此,北京煤改電都是以煤改空氣源熱泵為主,比例占到80%以上。


    空氣源熱泵采暖產品的初投資確實要比電暖氣高的多,但運行費用也要低的多,舒適性也更好,還安全。至于采暖費多少,這個是由很多因素決定的。比如說,房子的保溫狀況,保溫好的肯定運行費用要低,節能建筑和非節能建筑,在計算熱負荷時甚至有50%的差異。

     

    另外還跟溫度設置的高低、使用習慣、系統設計等很多方面都有關系。26℃的室溫和18℃的室溫,運行費用可能差別很大。根據測試,室溫每升高1℃,能耗都有10%左右的提升。所以,用戶如果想要更省電,最好在滿足溫度的需求下,把水溫調低一點。



    關于空氣源熱泵供暖的運行費用,根據上圖清華大學對北京80平方米典型農宅進行采暖能耗的試驗和研究,可以知道:在維持室溫16攝氏度左右的條件下,一個供暖季采用散煤采暖爐的費用為2718元,型煤的采暖支出為1737元,壁掛爐的采暖支出為1967元,熱風型空氣源熱泵的采暖支出為880元,熱水型的空氣源熱泵的采暖支出為1178元,而太陽能熱水+熱水型空氣源熱泵結合后,費用更是低至799元。

     

    雖然南北方維護結構的差異、室外溫度及相對濕度的差異、居住者習慣、化霜控制等對于機組運行經濟性有很大影響,根據測試結果,空氣源熱泵比燃氣壁掛爐和電供暖供熱經濟節能,比其他熱源要節省15%-70%的運行費用,不論是從替代燃煤鍋爐集中供暖還是獨立用戶供暖角度來講,都是節能環保的優選方案。



    質疑2:空氣源熱泵也是用電帶動的,電廠發電也是燒煤,憑什不讓燒煤鍋爐,一定要推空氣源熱泵采暖?

     

    答:現階段我國70%的電力仍通過煤電產生,所以說電廠也燒煤基本是沒錯的。但電廠燒煤和農戶散煤取暖,有個很大區別,就是利用率不同。

     

    農戶燒散煤取暖,熱能利用率可能不到10%,而電廠鍋爐發電的效率一般在50%,甚至更高。另外,在運輸成本上,煤炭從礦區運到電廠,和運到千家萬戶的成本也是不一樣的。



    質疑3:超低溫空氣源熱泵就是廠家為了宣傳而杜撰出來的,其實在北方根本不能用!

     

    答:空氣能有常溫機型和低溫機型,常溫機型的在北方的冬天是不能用的,而低溫機型卻是可以在-25度的環境正常工作的,對于北方極寒地帶會有-35度的機型,這就是超低溫空氣源熱泵。


    決定低溫熱泵采暖產品的工作范圍的,核心部件是壓縮機,因為要讓熱泵產品在更低環境下正常運行,還要解決壓縮比過大、排氣溫度高導致的制熱不足等問題。近年來,隨著搭載了噴氣增焓技術、變頻技術的熱泵專用壓縮機開始普及,空氣源熱泵采暖在我國寒冷地區和大部分嚴寒地區的應用早就沒問題了。


    業內很多搭載了變頻+噴氣增焓兩大技術的“超低溫采暖空氣源熱泵”,采用R410A環保冷媒,不僅可以-25℃穩定運行,最大的特點是在-12℃工況下,可以實現100%制熱能力不衰減。這樣一來,哪怕遇到極端溫度,也不會影響到用戶對采暖溫度的需求,室內溫度波動較小。所以低溫熱泵在溫度較低的北方地區也能夠穩定、可靠運行,COP也比較高。



    質疑4:空氣源熱泵到了0℃以下,制熱性能就很差了,很費電,還不如用電采暖呢!

     

    答:空氣源熱泵的工作效率跟環境溫度有很大關系,這是空氣源熱泵的工作原理決定的。但是,室外環境溫度低到一定值時,空氣源熱泵制熱效率才開始明顯下降,而且不同類型的產品,這個值還不一樣。

     

    普通的空氣源熱泵采暖機組一般在環境溫度低于0℃時,制熱性能衰減就比較明顯了,溫度再低點甚至不能制熱;但低溫機組通過運用噴氣增焓技術,可以在-25℃的低溫環境下正常制熱,且能效值還比較高。

     

    以北京煤改電機組為例,要求必須是低溫空氣源熱泵產品,而且在-12℃時,制熱COP大于2.1,-20℃要在1.6以上。而實際上,各煤改電中標廠家的產品的的工作能力都高于這個標準,一般來說-12℃下空氣源熱泵機組的制熱COP大都在2.3以上。這個值比電采暖不到1.0的制熱能效,那可是高太多了。

     

    上表是業內某企業30P低溫采暖機的“全天候性能曲線圖”,表中“能效比”,即俗稱的COP,實際就是熱泵系統所能實現的制熱量和輸入功率的比值,在相同的工況下,其比值越大說明這個熱泵系統的效率越高越節能。該機組在2℃環境溫度下,出水45℃,COP為3.23,也就是說輸入一份電能,得到了3.23份的熱量。即便是在比較冷的-12℃的環境溫度下,COP既然達到了2.35。遠遠大過直接電采暖,節能效果非常顯著。

     

    質疑5:不要誤導消費者了,空氣源熱泵的最高出水溫度不到50℃,遇到低溫天氣就更低了,只能帶地暖,無法帶暖氣片,在北方發展不可行的!

     

    答:一套良性的采暖系統它一定是由良好熱源設備、高效的散熱末端、合理的管路連接及智能簡捷的控制方式組成的,缺一不可。固然,空氣源熱泵結合地暖的方式,最能夠發揮設備的節能優勢。但是說“熱泵不能配暖氣片”,毫無疑問是無知和閉塞。

     

    要知道,北京農村“煤改電”,有80%左右的農戶都采用暖氣片為末端,地暖的應用只在部分新建農房,比例也就15%左右。而在暖氣片的用戶里,還有大部分用的老式的鑄鐵暖氣片。安裝空氣源熱泵后,使用傳統暖氣片的,需增加暖氣片數量。如果新型暖氣片,直接把空氣源熱泵對接原有系統管道,即可保證供暖需求。

     

    除了已經基本被市場淘汰的老式鑄鐵暖氣片,現在很多新型的暖氣片對水溫的要求根本沒那么高,50℃甚至更低的水溫就能夠滿足采暖要求。鋼制暖氣片、銅鋁復合散熱器、鋁制暖氣片等新型暖氣片均可搭配空氣源熱泵來進行供暖。其中以銅鋁復合散熱器是最適合空氣能。

     

    如果舊房改造碰上老舊暖氣片,建議還是把末端換掉吧。因為傳統暖氣片中存在大量的鐵銹和水垢,即使清洗也達不到使用要求,空氣源熱泵運行時將會造成板式換熱器堵塞、水泵卡死等問題,大大增加了空氣源熱泵的故障率,減少了空氣源熱泵的使用壽命。同時也會造成室內溫度低或者耗電量增加等等問題。

     

    不過話說回來,由于熱泵是低溫水,和暖氣片搭配,確實不是最優選擇。要讓空氣源熱泵系統運行更加穩定和高效,最好還是帶地暖。水溫要求越低,熱泵采暖系統的綜合能效更高,也有利于延長機組的工作壽命。

     

    表:幾種不同末端改造方式綜合對比


    注:該表格來自房山區減煤換煤辦公室網站 



    版權:以上內容全來自“熱泵市場”公眾號

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