比較傳統的採暖裝置有煤鍋爐和燃氣壁掛爐,之後出現了電鍋爐採暖和太陽能採暖,如今空氣能熱泵採暖正在大肆推廣和應用,尤其在北方的煤改電中,空氣能熱泵採暖佔據了80%的市場份額。作為新型採暖裝置,在推廣過程中必然會受到誇獎和批評,而其中最多的聲音是空氣能熱泵的節能性真有這麼高嗎?都是用電採暖,為何不用電暖氣直接採暖?空氣能熱泵能夠承受冬季零下幾十度的溫度嗎?面對著這些質疑,也有很多使用者反饋出空氣能熱泵真有這麼好的效果!只有真實體驗過才清楚,新技術就是要嘗試、改進,才能得到進步,不能一直沉浸在想象中。
空氣能熱泵遭受到的疑問
1、空氣能熱泵造價不菲,都是用電採暖,何必大費周章花冤枉錢?
空氣能熱泵和電採暖的本質確實都是透過電來提供熱量,然而本質上還是有區別的。二者之間的制熱效率不同,電採暖直接加熱,一度電只能產生一份熱量,而且伴隨著熱轉換低下的問題,通常電採暖直接加熱熱轉換效率不足40%,有60%的熱量流失掉了。
但是空氣能熱泵制熱效率可以達到3-4倍,空氣能熱泵從空氣中吸收低溫熱量,再透過壓縮機轉化為高溫熱量,有了變頻技術和噴氣增焓技術的應用,最高能效可達4.0以上,相當於消耗1度電就能產生3-4份熱量,相比電採暖可以省下2/3的電費。
2、燃煤採暖方便,為何還要推廣空氣能熱泵採暖?
現階段我國的主要電力資源還是採用燃煤發電,也存在熱能利用率的問題。使用集中供暖在熱能利用率上可以達到50%以上,而農村分戶式採用燃煤供暖熱能利用率僅有10%左右,而且供應給電廠和分戶使用者手上的燃煤價格也有很大的差異。
此外,燃煤存在排放汙染的問題,集中供暖雖然會對排放汙染物做一定的淨化處理,但是還是會汙染環境,在農村使用就不會做油煙淨化和防汙染措施,對環境破壞更大。但是空氣能熱泵採暖則不同,只需要電力資源供應,沒有汙染物的排放,有了環保性和節能性,符合當下的節能減排,也是新能源的優勢,也便於大面積的推廣,更利於分戶供暖的使用。
3、空氣能熱泵面對低溫天氣,也得依靠電輔熱,低溫機型真能起到作用嗎?
空氣能熱泵採暖裝置分為常溫型和低溫型,甚至有超低溫型,主要目的是應對各地不同的外界環境。常溫型可以使用在溫度-5℃以上的地域,低溫型可以使用在溫度-25℃以上的地域,超低溫型可以使用在溫度-35℃以上的地域,可是冬季環境溫度這麼低,哪有這麼多的熱量供空氣能熱泵吸收呢?還不得依靠電輔熱加熱,使用電採暖還方便省事一些,造價還便宜。
當然,低溫環境下空氣能熱泵會遇到蒸發溫度低、吸氣流量少、壓縮比大、排氣溫度高導致的制熱量不足、COP值低以及執行不穩定等問題。針對這些問題,低溫型空氣能熱泵做出了相應的改進,利用噴氣增焓技術,在外界環境溫度比較低的時候,擴大與環境溫度的換熱差,提高制熱量;透過增大渦旋盤型線設計,增大壓縮比。此時的熱泵系統COP值提高了,使低溫型空氣能熱泵在環境溫度的低的區域也能高效、穩定、可靠地執行。當然,在不同的地域環境需要選擇不同效能的空氣能熱泵。
4、空氣能熱泵到了零下溫度,也要面對化霜和能效衰減問題,電採暖效果不是更好嗎?
剛剛說到空氣能熱泵分為多種機型,可以適應不同的環境溫度,這也是熱泵主機的工作效率與環境溫度正比關係,當室外環境低於熱泵主機所能工作的極限溫度環境時,制熱效率就會明顯下降,而且不同的空氣能熱泵機組還存在著溫度差異。
常溫型空氣能熱泵機組在-5℃以上可以正常進行制熱,低於-5℃時,制熱效能衰減就會很快,溫度再低幾度甚至就會結霜、結冰而停機;低溫型空氣能熱泵機組在-25℃以上可以正常進行制熱,因為壓縮機添加了噴氣增焓技術,可以低溫吸收更多空氣中的餘熱,此時的能效值還相對較高,但溫度再低幾度也會出現常溫型空氣能熱泵一樣的問題,無法繼續給室內製熱;部分超低溫型空氣能熱泵可以在-35℃時,給室內供應熱量,所以空氣能熱泵機組可以應用在極為寒冷的地區。
目前,COP值越高能效越高,煤改電對空氣能熱泵機組有著硬性要求,在溫度-12℃時,制熱COP值需要達到2.1以上,在溫度-20℃時,制熱COP值需要達到1.6以上,而實際的空氣能熱泵設計引數都是高於以上COP值的。面對化霜以及能效衰減的問題,縱使-20℃的溫度下COP值為1.6,此時也比電採暖不到1.0的COP值高出很多,能效也當然更高,效果自然不用說也會好很多。
5、空氣能熱泵出水溫度低,帶暖氣片很費勁,南方可以,北方未必可行?
我們常說空氣能熱泵可以帶風機盤管、地暖和暖氣片,而風機盤管的水溫在30℃左右,地暖的水溫也在35℃-55℃,而暖氣片需要達到效果供水溫度需要達到70℃-80℃。那麼空氣能熱泵產生的熱水溫度就無法給暖氣片提供足夠的熱量了。
空氣能熱泵產生的熱水與冷媒、壓縮機技術有關。使用R22冷媒出水溫度可以達到55℃,使用R410a冷媒出水溫度可以達到60℃,使用CO2冷媒出水溫度可以達到90℃以上,可見空氣能熱泵使用不同的冷媒,可以產生不同溫度的熱水,但是對於採暖而言,使用CO2冷媒比較少,源於成本較高,價效比很低,地暖的溫度也不用這麼高。
此外,空氣能熱泵有著噴氣增焓技術,採用雙級壓縮和復疊技術,也都可以提高出水溫度的,對於水溫要求比較高的鑄鐵式暖氣片(散熱效率低),常溫型空氣能熱泵產生的熱水很難滿足,而低溫型空氣能熱泵就可以滿足。如今的暖氣片大多是鋼製的和銅鋁複合的(散熱效率高),對水溫的要求並不高,即使60℃的供水也能達到房間的溫度,只不過需要做好住房的保溫以及加熱的時間長一點。當然,想要冬季制熱效果好一點,儘量選擇地暖作為冬季採暖的末端,水溫要求低,能耗也會低,還能延長裝置的使用壽命。
總結
空氣能熱泵有著高效、節能、環保、安全、穩定、壽命長的特點,因而受到暖通市場的推廣,對環境可以節能減排,對生活可以節省費用、使用安全、使用穩定,對裝置可以提高壽命。如今的煤改電也是空氣能熱泵推動的助力之一,而對於空氣能熱泵的質疑,也將因為多數人的良好使用效果漸漸得到認可。