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空气能户式水机与多联机,谁更省电 ?

作者:空气源热泵 来源:未知 点击: 发布日期:2020-10-10
信息摘要:
一直以来,多联机由于采用变频和变流量技术,可以做到输出冷量=所需冷量,业界普遍认为多联机是最电的,大家也想不出有比它更省电的方法。 在相当长的时间内,最冷菌也是这个…

一直以来,多联机由于采用变频和变流量技术,可以做到输出冷量=所需冷量,业界普遍认为多联机是最电的,大家也想不出有比它更省电的方法。在相当长的时间内,最冷菌也是这个观点。

当空气能变频户式水机出现后,许多人想当然地认为它应该比多联机费电,理由既粗暴也简单,户式水机多了一次热交换,多了一台水泵,当然更耗电。

真是这样吗?让我们来一一分析。

01

户式水机有水泵是不假,因为它要把冷冻水从主机送到室内机。那么多联机有没有“水泵”呢?如果没有,冷媒是如何从压缩机被输送到每台室内机的呢?可见,多联机并非没有“水泵”,而是压缩机兼职做了水泵。多联机的许多限制都是由这个“兼职”引发的——最大管长、管长衰减、均油管、室内外机高差、第一台内机至最远一台内机的距离限制……

某品牌家用VRV的最大管长限制为30米,最大高度差为15米。而作为户式水机,在设计时根本不用考虑这些问题。

某品牌的容量衰减率,2.6KW室内机最大管长为15米,容量衰减率为92%。12KW室内机在管长30米时容量下降近20%。也就是说,此时标称12KW的室内机只能产生7.2*0.81=5.8KW的能量。

02

再来看环境温度对制热量的影响,下表是某品牌VRV环境温度对制热量影响,如果室温设定为20℃,在-7℃ 时它的制热能力只为标准工况的64%,下降了36%。

而环境温度-10℃,相同室内温度,户式水机的制热为7.48-6.40KW,标准工况下的制热量为9.8KW,由此算出其衰减系数为76-65%(视出水温度而不同),见下表。

可见,在冬季,户式水机会比VRV产生更多的热量,而且出水温度越低,产生的热量越多。

03

再来看户式水机室内机的另一个重要参数——潜热和显热。如果您碰到的是一家严谨的空调厂家,他的室内机样本中一定会标出全热和显热,而不是笼统的标出制冷量。下图摘自户式水机室内的安装手册。

全热=显热+潜热。显热是指物体形态不变仅仅使温度变化所需要的热(冷)量(如水由10℃升到50℃),而潜热是指物体温度不变而形态变化(如水由100℃液态变成100℃气态)所需要的热(冷)量。

这说明,主机产生的冷量有两个作用,一 是使房间温度降低,二是使房间空气中的水蒸汽凝结成水排除室外。

04

一台室内机,它消耗的潜热多少跟什么有关呢?经验告诉我们,跟它的出风温度有关——出风温度越低,形成的冷凝水越多。而户式水机多了一次热交换,加之它的出水温度可以5-25℃之间任意调节,而多联机的室内机冷媒在蒸发时的蒸发温度一般在-7-0℃之间,显然,它的出风温度要远远低于户式水机,这就是为什么我们觉得多联机的效果要比户式水机来得快,多联机的冷凝水要多于户式水机,多联机的空气要比户式水机干燥——从而引发空调病——的原因。

这样我们就可以得出一个结论:多联机是少了一次热换从而减少了能量损失,但它的潜热要远远高于户式水机,亦即它产生的冷量更多的是析出空气中的水份而不是降低空气的温度,所以它的冷量更多的是做了无用功。

事实上也是如果,我们在配室内机时,多联机要明显比户式水机配得大些,只有这样它的显热才能与户式水机室内机的显热一样。

05

除此之外,多联机还有个最小同开率的限制。因为压缩机不可能无限变频(即从1HZ变到50HZ),它的变频有个范围限制,比如只能从20HZ变到50HZ。我们假设它的制冷能力与频率呈线型关系,这就意味着它最小必须要有20HZ即40%的负荷才能启动,这就是为什么有时候开一台室内机效果不好,反而是多开几台才有效果的原因。而这多开的室内机就是额外增加的费用,尽管它与IPLV或者COP无关。

下表摘自某品牌样本

4匹的外机,容量范围必须在5.6-14.56KW(50-130%)之间。也就是说它的启动负荷必须要达到5.6KW。如果你只想开一台4.5KW的室内机,对不起,主机不伺候。

而户式水机则不存在这一问题,当我们只开一台室内机时,主机所承担的负荷并不是仅仅是一台室内机——它还需要将系统中的水温降至允许的最低温度(比如从25℃降至5℃),如果系统配置合理(比如增加蓄能水箱),它所承担负荷会高于最低负荷的。也许大家会问,那这不是人为增加负荷从而浪费电力吗?并没有。它只是把冷量储存在空调的水系统中,当水温达到最低值时,压缩机会停止运行而水泵继续运转,通过水将冷量源源不断地送到室内机。而当水温上升到一定值时,压缩机再次启动,如此往复。可见,当室内机负荷小于压缩机的最低输出冷(热)量时,系统通过水的蓄冷(热)能量来吸收这多出的能量,从而保证没有冷(热)被浪费。这也是为什么户式水机的水容量是一个非常重要的参数的原因。

由以上三个因素(管长及高低差衰减/潜热过大/最小开机率)我们可以得出这样的结论:说多联机比空气能户式水机一定节能的说法是缺乏依据的,至少还需通过实验验证。

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