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空氣能熱水器選純熱泵還是電輔的

生活 更新时间:2024-09-30 19:25:35

2、空調、除濕器、空氣能熱水器、空氣能熱泵你選哪個?

話說空調、除濕器、空氣能加熱器和空氣能熱泵

目前市場上除了空調外,還先後出現了抽濕器和空氣能熱水器,甚至還出來了空氣能熱泵等系列商品。

對于除濕器和空氣能系列産品,商家宣傳得神乎其神,讓人摸不着頭腦,甚至被他們忽悠得以為這些玩意兒已經突破了能量守恒定律。這也太搞笑了!

我現在就盡量用最簡單明了的話給大家科普下,希望大家能搞清楚這都是些什麼“鬼”。

其實三者的根本工作原理是完全一樣的,都是利用了熱力學中的氣液轉換壓焓圖(如下圖所示)。

空氣能熱水器選純熱泵還是電輔的(科普2空調)1

壓焓圖

說得簡單點兒,就是我們小學時就學過的液态、氣态的相互轉化,液體吸收了熱,就變成氣态,氣态放出熱就變成了液态。不過小學學到的三态變化是指特定壓力下的,而制冷原理則是在此基礎上加上了壓力的影響。通俗說來,比如水,在1個标準大氣壓下,其沸點是100℃,而在10個大氣壓下,它的沸點就差不多是180℃了,而且其變化,都是等溫吸熱或等溫放熱實現的。這些是高中物理的内容。

在此基礎上我們來分析下這個圖示,上面說的是水,而制冷系統中 裝的則是冷媒,比如傳統的氟利昂或氨水。圖示中左邊的豎坐标是壓力,越往上壓力越大,下面的橫坐标直接看成溫度就好了。從1到2的過程,通過壓縮機來完成,就是空調壓縮機把冷媒壓縮後壓力升高,溫度也升高了些。這個過程中,冷媒都是氣态的,從2到3的過程,在冷凝器也就是空調的室外機中完成,就是高溫高壓的冷媒在空調的室外機被冷卻變成了液體(有風扇給吹風冷卻),此時的壓力沒變(這是個理想氣體原理圖),但溫度變低了。從3到4的過程,是由一個叫做熱力膨脹閥的部件實現的(可以理解成個減壓閥),冷媒通過它後被減壓進入蒸發器,也就是我們空調的室内機的主要部件,冷媒剛進來的狀态是低壓低溫的。從4到1的過程,就是在室内機内完成,低溫低壓的冷媒經過室内機後,吸收了經過室内機的室内空氣中的熱量(風機吹風經過室内機的蒸發器)後蒸發成氣态到達1的位置,就是在這個過程中把室内空氣進行了冷卻,從而完成一個工作循環。

空氣能熱水器選純熱泵還是電輔的(科普2空調)2

這個是日立的一款冷熱空調的原理圖

如果大家覺得上面的原理很麻煩,甚至看不懂,那我就說得再簡單些。

空調的制冷原理,其實就是冷劑在室内機吸收了室内的熱量,然後在室外機中把熱量釋放給了外面的空氣。所以我們的房間裡就變得涼爽了

而空調加熱的過程,正好是上面的逆循環,也就是冷劑吸收了室外空氣的熱量,然後在室内空氣中把熱量釋放出來,所以室内變暖和了。

在這兩個過程中,有個不可避免的功耗,就是壓縮機的做功消耗。所以說這倆過程都是通過消耗電能來實現的。但在加熱過程中,室内增加的熱能會大于壓縮機消耗的能量,所以用空調加熱(關閉熱輔助)比單純的電加熱器給室内加熱要合算些

以上就是冷暖空調的整個運行原理。

至于除濕,則是在制冷的過程中,對室内空氣的冷卻,導緻空氣中的水分冷凝析出後被排出室外,就像秋後室外結露一樣的原理。

除濕器的原理,其實就是隻摘取了其中的制冷過程,把室内機和室外機的整個系統整合成一體,當然都是小型化了。然後直接放在房間内運行,結果就是把房間空氣内的水分析出來了,但整個機器消耗的熱能将全部散失在室内。

也就是說,在運行除濕器的過程中,室内的濕氣被除去的同時,氣溫也被提高了。結果都是讓相對濕度降低。所以除濕器主要适用于南方春天的濕寒期間,不适合夏天的除濕

空氣能熱水器選純熱泵還是電輔的(科普2空調)3

不良廠商的空氣能熱水器原理圖

上圖為無良商家所宣傳的空氣能熱水器原理圖(Q3=Q1 Q2,該式違背了熱力學第二定律)

空氣能熱水器,則是隻摘取了空調系統原理中的加熱循環部分。空調加熱是奪取了室外空氣裡的熱量釋放進了室内;這個則是奪取了室外空氣裡的熱量傳給了加熱器的水,令水溫升高,其實在此過程中,通常還會有電輔熱輔助加熱,比如在外部氣溫太低,空氣中熱量少,導緻加熱慢,或用戶急着用水,熱水不夠用等情況下,可以同時啟動電加熱作為輔助,就像空調在加熱時也可能會啟動電輔熱。

由此我們可知,空氣能熱水器其實更适用于南方氣溫高的地方,這個也就是為什麼北方很少有商家賣它的原因。事實上在北方冬天,用空氣能加熱器真都不如用電熱水器來得實惠(物美價廉)。

他們所吹噓的空氣能熱水器比空調加熱效率更高的理由,應該是通過對系統的改造,讓從室外吸收了熱量的冷媒又流經封閉式壓縮機的外殼,對壓縮機進行冷卻,同時把壓縮機本身産生的熱量帶走,一方面冷卻了壓縮機,另一方面也回收了這一點點熱能。相比于普通空調,所能回收的能量也隻有這一點點,能有多大呢?很值得懷疑。

然而圖示下面卻給出了Q3=Q1 Q2這樣的公式,很明顯是想讓人以為室内得到的熱能Q3等于輸給壓縮機的電能Q1和從外面空氣中奪得的熱能Q2之和。什麼意思?一度電也沒消耗就白白得到了室外空氣中的熱能!這不就是空手套白狼嗎?說的專業點兒這個叫違背了熱力學第二定律,是不可能的

空調的熱循環過程中,是奪得的熱能大于消耗的熱能即Q2>Q1,這已經很振奮人心了,比直接用電加熱器給房間加熱更合算。因為電加熱器所消耗的電能是Q1,房間内所能得到的電能頂多也就是Q1,不會多出去。

空氣能熱水器選純熱泵還是電輔的(科普2空調)4

以上是空氣能熱泵的原理圖

至于空氣能熱泵,則是在空氣能熱水器的基礎上加以改造,拿熱水器裡的水去室内循環加熱。我個人感覺這個有點兒自找麻煩了,效率應該遠低于直接用空調加熱,不過用在南方城市室内加熱也算可以。

最後總結一下:

除濕器僅适用于南方春天天冷的時候房間抽濕,如果是夏天,氣溫高,濕氣重,就不适用了。但家裡如果已經有空調了,就不用買抽濕機了。至于有的商家說,抽濕機還可以給室内降溫,那純粹是騙人,這和說冰箱能給房間降溫一樣荒唐。

總之隻要是單體的抽濕機,頂多也就是三個功能是切實的,一個是除濕,一個是淨化空氣,再一個就是加濕加香等,但這三個功能到最後都會令室内溫度上升,因為機器運行時需要消耗能量的,放在室内,能量最終自然是傳給室内的空氣。唯獨空調除濕是可以令室内氣溫下降或保持恒溫的。如果除濕器是分體的,一個室内,一個室外,當然可以做到制冷,但那就是空調了,就不是除濕器了。

空調适用于任何季節,既可以制冷,又可以降溫,還可以除濕,且使用靈活

空氣能熱水器适用于南方氣溫比較高的地方。這個較之單純的電熱水器,從原理上來說使用費用的确會更低,但價格可就不是高一點點了,要不要買,看個人喜好。

而空氣能熱泵,在我看來則純粹是多餘之物。适合那些錢多人傻的人用

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