提問:
家用空調1匹每小時耗電多少,汽車空調耗電量和油耗要如何計算?
回答·聽灑家慢慢道來
家用空調的匹和公制馬力的PS不是一個概念,簡而言之為HP,對應的0.735kw的電動率對應的製冷量,製冷量要綜合能效比計算;能效比按照3.3為參考,製冷量就是3.3×0.735=2.455kw,這個標準屬於「1匹」。
(前面的是壓縮機/,後面的是室內機)
小一匹的製冷量為2.3kw,假設能效比相同的話,反推的電功率就是2.3/3.3=0.69kw,用一小時就會消耗0.69度電,綜合損耗得按照0.7~0.8度計算;不過這是恆定功率、定頻空調的標準,變頻空調是會有波動的。比如小一匹開啟後快速降溫的過程是0.69kwh,在溫度達到設定溫度後、比如設定26℃,達到該溫度後就會降低壓縮機的功率,每小時的耗電量可以減少一半甚至三分之二。
其他標準大致為:
- 小1.5匹,製冷量3.2kw以下,對應為接近1.0kwh
- 1.5匹,3.5、3.5/3.3≈1.06
- 小2.0匹,4.5、4.5/3.3≈1.36
- 2.0匹,5.1、5.1/3.3≈1.54
家用空調一般不超過3匹,製冷量在7.2kw以內,每小時耗電2.2度左右,恆溫之後的耗電量會進一步下降。
關於家用空調是不是瞭解這些就足夠了呢?其實還遠遠不夠。講到這裡只是瞭解了製冷的耗電量,制熱還沒有計算哦!家用空調製熱遠遠比製冷的能耗高,甚至比“小太陽”或者油汀都只高不低,最多能做到略低。究其原因是單純依靠熱泵系統還不夠。空調製冷是透過壓縮機驅動製冷劑(現在主要用四氟乙烷)在管路內迴圈,推動到冷凝器降溫、到膨脹閥變成液態,之前始終為沸騰的氣態;成為液態後達到蒸發器,高溫的蒸發器會讓液態製冷劑瞬間沸騰,沸騰的過程中會吸收熱能讓蒸發器降溫。
最後一步是透過鼓風機把外部的熱空氣吹到低溫的蒸發器上,蒸發器吸收空氣的熱能使其降溫,這就是製冷——反過來進行一次就是制熱,說白了就是吸收外部空氣的熱能轉化到內部釋放。
圖1、製冷的概念(汽車)
圖2、制熱的概念
現在就要開始聊聊車了
家用空調的暖風很耗電,和電動汽車的暖風系統一樣耗電;因為在外部氣溫很低的時候,空氣中本就沒有足夠的熱能,熱泵系統吸收得很少、室內或車內製熱的效果也會很差。所以家用空調總會有“電輔熱”,說白了就和“小太陽”或電暖爐甚至浴霸燈都一樣,讓強電流在高電阻的導體上發熱,熱能加熱導體、導體加熱空氣,這個模式很費電。
比如我們的辦公室使用的櫃機,由於空間略大則每小時要耗電接近5度,一般臥室的面積只是一二十平方米,升溫快則平均2度左右。
電動汽車的制熱原理也是一樣的,使用的只要是PTC系統,由電流加熱導體、導體加熱防凍冷卻液;加熱後的防凍液流到暖風水箱裡,把鼓風機吹過來的空氣“燙熱”之後就變成了暖風。同時高溫的防凍液還要流到電池組裡去加熱電池,使電池穩定於理想的執行溫度標準中則能有效控制續航里程;不過電動汽車的內部空間很小,達到設定溫度也會很快,所以只是加熱升溫過程會達到5kw左右,恆溫後會在1.0-2.0kw之間波動。
電動汽車的製冷系統也與家用空調相同,重點是燃油車的製冷系統也一樣!——區別只是壓縮機的動力來源不同。電動汽車用的是電壓縮機,中高階車多為可變頻型別;製冷時的峰值功率會有兩三千瓦,恆溫後最多1kw左右,大部分時間都不超過1kw,所以使用冷風對比續航里程的影響並不大,暖風確實會減少一些。
可是燃油車雖然使用暖風不費油,可是用冷風的耗油量會明顯提升;因其壓縮機本身沒有動力,依靠內燃機的曲軸帶動運轉,功率也可以有兩三千瓦甚至更高。那麼開啟壓縮機就等於讓發動機等比損耗了這麼多的動力,怠速時如果損耗這麼多就會讓怠速明顯抖動甚至熄火,於是不得不提高轉速以補償損耗的動力;然而轉速越高油耗就會越高,行駛中感覺動力變差也會不自覺地提高動力。
所以燃油車開啟冷空調會讓耗油量提升10%~20%,怠速時提升較多,用車成本其實比電動汽車冬季使用暖風還要高得多,畢竟汽油的價格更高。
最後要講的是燃油車的暖風,這種車型使用的內燃式熱機在執行中會產生高溫,高溫會加熱防凍冷卻液;加熱後即可像PTC系統一樣去加熱暖風水箱,這屬於“廢熱利用”,理論上不會增加什麼油耗。但如果溫度過低也是會有些影響的,因為多了在暖風水箱迴圈這一步驟,防凍液的溫度會降低一些;有些極寒的天氣會讓防凍液無法升至理想溫度,再加上暖風水箱的損耗則會讓發動機屬於低熱效率的狀態中,耗油量是會高一些的。
這就是燃油車空調系統的特點,暖風有些細微的影響、冷風影響較大,基本為百公里或每小時增加7.0-15元之間;電動汽車暖風每小時或百公里最高耗電5元左右,用自建樁可以低至1.5~2.5元,冷風則在平均0.3-1.0元之間。家用空調就只有自己去計算了。
編輯:天和Auto-汽車科學島
天和MCN釋出,保留版權保護權利
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