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详解空气源热泵和风冷冷热水机组的区别

时间:2015-11-10 10:23来源:未知 作者:admin 点击:
学术上的名称是以这个产品的技术特征来命名的,而市场上的名称是以这个产品的用户体验为特征的,因此我们看到,尽管学术上“空调”是“空气调节”的意思,包含了制冷/加热/除湿/净化等一系列功能,可是在市场上, 在多数消费者的心目中空调已完全等同于“制冷”产品, 于是同样是“空调”,在传播中它的意思已悄然发生了变化。
名称是一个事物或产品的最显意的特征表现, 多数产品会有两个名字,一个接近于学术上的,另一个接近于市场上的通俗名称, 如下图:
 
详解空气源热泵和风冷冷热水机组的区别
 
  学术上的名称是以这个产品的技术特征来命名的,而市场上的名称是以这个产品的用户体验为特征的,因此我们看到,尽管学术上“空调”是“空气调节”的意思,包含了制冷/加热/除湿/净化等一系列功能,可是在市场上, 在多数消费者的心目中空调已完全等同于“制冷”产品, 于是同样是“空调”,在传播中它的意思已悄然发生了变化。
 
  幸运的是, 在我们讨论空气源热泵和风冷冷热水机组这两类产品时, 发现其实它们都属于学术意义上的名称,这代表从技术上来说, 我们是可以讲得清楚的。
 
  首先肯定的是,空气源热泵和风冷冷热水机组不是同一类东西,否则学术专家们就不需要取两个不同的名字来把自己搞糊涂了, 很多人对这两类产品模糊不清, 是因为我们在认识事物的时候都是从外表入手, 就像我们判断人一样, 总是忘记了外表下的本质。
 
  空气源热泵和风冷冷热水机组的外表是如此的相像,特别是当我们只看到压缩机、风扇、蒸发器、冷凝器、膨胀阀的时候,几乎认为它们就是同样的东西了,这两个词几乎都是由英文直接翻译过来的:
 
  Air source heat pump --空气源热泵;
 
  Air cooled water chiller--风冷冷(热)水机组;
 
  我们可以看到,风冷冷(热)水机组,其本意是风冷冷水机组, “热”是后来加进去的, 因此对于此机组来说,“热”是非常次要的功能。
 
  在“空气源热泵”这个词中, 非常强调“源”和“热泵”这两个词, 因此“热”这个功能是空气源热泵的核心要点--强调的是从空气中取得热量,二者所有的差异都由此而生!也许有人会说, 风冷冷热水机组是强调“冷”再到“热”,空气源热泵是强调“热”再到“冷”,都是要供冷供热, 不是完全一样吗? 答案是否定的。
 
  事实上,对于一套蒸汽压缩式机组而言,由于制冷制热的工况功能完全不一样,在这套机组设计的时候, 必须有一个标准的工况和功能,在这个标准下,再兼顾到其它工况和功能的应用。设计标准只能有一个, 要么是制冷工况, 要么是制热工况, 几乎没有可能, 说一套机组设计制造下来, 制冷性能是最好的,制热性能也是最好的(这里说的最好,是这套机组自身和自身比较)。因此, 功能的差异必然导致设计理念的差异!也就是说,对于一台空气源热泵机组来说,系统所有的参数是以满足制热性能为优先,再考虑兼顾制冷性能。而对于一台风冷冷热水机组来说,系统所有的参数是以满足制冷性能为优先,再兼顾制热性能的。因此,我们就不难理解如下图所示的一些区别:
 
详解空气源热泵和风冷冷热水机组的区别
 
 
  图1是典型的风冷冷热水机组的结构, 图2是典型的空气源热泵的结构,图2 从理念上综合了分体式空调和风冷冷热水机的特点,采用这种分体式结构最主要的目的是为了防冻, 把水系统置于室内, 是一种最可靠、最简单的防冻方式。虽说图1的结构可以采用防冻液来防冻,但这种方法存在: 防冻液填加麻烦、降低热交换器换热能力、和管路件中不同金属产生化学反应等缺点。因此, 图2结构成为市场上最受欢迎的结构形式!
 
  除了设计理念和整体结构上的不同外, 在很多细节上也有不同,其中一个表现就是水泵的选用。水泵的功耗,一部分成为动力, 最终会消耗在水系统中, 而另一部分转化为电机的发热, 这部份发热,如果也耗散在水里,在制冷时是有损害的,但制热时刚好相反, 多数情况下, 制冷制热会使用同一个水泵,因为这样的考虑,两种产品在选择水泵时就如下图, 有不同的考虑:
 
详解空气源热泵和风冷冷热水机组的区别
 
  图3中的离心泵,电机的发热被顶上的风扇散发到空气中,不会耗损机器的制冷量,但制热时这部分热量也散发到空气中白白浪费了。图4中的屏蔽泵,电机的发热是靠泵里面的水流冷却的,当机组用于制热时,这部分热量回到水中得以利用,而制冷时,这部分热量却要消耗机组的制冷量。因为这样的原因, 我们在设计产品时, 选择泵是做不到制冷制热都两全齐美的, 只能以其中一种功能为主来选择泵的类型,这也就不难理解,为什么空气源热泵里更多的用屏蔽泵,而风冷冷热水机里面却要用离心泵了。
 
  那么,选错泵对机器的能效有多大影响呢? 以一台20KW制热量的空气源热泵为例,做个大概的估算: 如果用屏幕泵, 机组的能效比为4.0 W/W,改用同参数的离心泵, 能效比就只有: 3.93 W/W,即大约降低2%。对于风冷冷热水机组来说选错泵的影响也类似。虽然这个数字看起来不大,但要知道: 如果某单一因素会使的能效比降低2%, 这个因素的影响就已经很大了,高能效比的设备正是在一点一滴细节上做到位,才可以达到的!  
(责任编辑:admin)
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