空气能热泵采暖怎么计算耗电量?为何会出现耗电量不同的情况?

原标题:空气能热泵采暖怎么计算耗电量?为何会出现耗电量不同的情况?

目前市面上比较成熟的采暖方式有壁挂炉采暖(水暖)、电采暖、空调采暖,随着技术的发展,环保性的提升,以及舒适度的要求增强,空气能热泵采暖渐渐地占据暖通市场,空气能热泵可以消耗低电量做功从空气中吸取翻倍的热量,进而转化为我们采暖可用的热能,因此空气能相比其他的采暖方式节能性更高,只有电直接加热的1/4,燃气和燃油加热的1/3-1/2,普通太阳能的2/3,空气能热泵是怎样计算耗能量的呢?

空气能热泵换热的原理

空气能热泵主要以水作为热量传输的媒介,在主机中也有吸热介质(冷媒氟利昂),在冷媒液化的状态下温度低于零下20度,与外界的空气环境产生很大的温差,因此,可以冷媒能够吸收空气中的热能,再通过蒸发器进行蒸发汽化,然后利用压缩机工作来提高冷媒的温度,最后通过冷凝器将冷媒从汽化转变为液化状态,实现热量的释放,这个过程主要在热泵主机的内部板换器中进行,将热量转化到水中,从而提升水的温度,这就形成了冬季制热所需要的热水。

这与电能直接转化为热能不同,通过电能驱动热泵做功,形成热量的搬运,利用喷气增焓技术对压缩机实现二次进气降温,提高压缩机的能效,对于低温型和超低温型的空气能热泵能够适应更低温度的热量转化,甚至在零下30度也能工作。

空气能耗电量计算方式

假设100平方住房使用18KW的空气能热泵主机,每天满负荷使用时间为8小时,电费单价为0.5元,空气能热泵能效比在3-4之间(取值4)。

耗电量为:18KW÷4*8h*0.5元/kw.h=18元(天)

那么使用一个月的费用仅有540元。

对比壁挂炉采暖:使用24KW壁挂炉,燃气的耗气量在2-2.8立方米/小时(取2.4立方米),气费单价2元。

燃气费用为:2.4m³/h*8h*2元/m³=38.4元(天)

那么使用一个月的费用为1152元。

为何会出现耗电量不同的情况?

空气能热泵采暖时产生的耗电量可以通过热泵机组自身的输入功率进行计算,这个值适用于所有家庭使用的“理论值”,可是最终的耗电量还受到用户所处的地域环境气候、散热末端配置的类型、房屋建筑的保温情况以及使用习惯等因素决定。

  • 地域环境气候

我国的地貌特征比较明显,南北方的气候差异都是比较大的,每个地区的温度和湿度都不相同,因此在不同温度环境下,空气能的制热能效比不同(区别于实验室)。空气的湿度会增加空气能热泵的运转效率,如果环境的湿度过大,热泵机组结霜的程度会加剧,即使有着优秀的预除霜化霜能力,也是选用增加空气能热泵的耗电量的。所以温度越低能耗越高,湿度越大能耗越高,因此空气能热泵也分为常温型、低温型和超低温型,能够适应不同地域环境气候。

  • 散热末端类型

空气能热泵采暖需要通过水作为媒介,将热量传输到室内进行散热,那么在室内散热的方式分为三种:地暖、暖气片和风机盘管。地暖盘管需求的温度比较低,供水温度能够达到35-40度,就可以实现地暖给室内的正常升温;风机盘管需求的温度适中,供水温度需要到达40-45度之间;暖气片需求的温度更高,供水温度需要达到55度以上,如果是散热不好的暖气片,需求的供水温度还更高,否则无法满足室内的供暖需求。所以供水温度越高,需要空气能热泵提供的热量越多,那么耗电量也会最高,因此地暖是空气能热泵最佳的散热末端。

  • 房屋保温情况

房屋的保温情况影响着室内的温度上升时间以及保持时间,保温效果不好的房间消耗的热量就会比较大,空气能工作的频率就会更大,消耗的电量也会增多,相对靠近北方的建筑,保温性要高于南方,在地暖热量负荷计算时,80W每平方就能达到室内20度的温度,而南方的建筑,墙体较薄,保温做得也比较少(现在的建筑增加了保温),在地暖热量负荷计算时,为了达到室内20度的温度每平方的热量符合要求在120W以上。所以保温做得越好的建筑,不管使用哪种采暖方式,耗电量都会低一些。

  • 使用习惯

这样的情况大多发生在南方用户,对于北方用户使用地暖多年,冬季使用地暖需要关闭窗户是基本常识,而南方用户冬季的气温略高于北方,因此在冬季采暖的时候,会过多地考虑室内的空气质量(氧含量),开窗使用地暖的情形屡见不鲜,那么室内的热量过多流失,温度长时间不能达到,热泵机组工作的时间增长,消耗的电量也会增加。所以冬季使用暖气设备时,一定要关好门窗,可以早晚开窗2小时换气,当然开新风也是一种好办法。

此外,很多用户对温度需求也不同,有人觉得18度刚好,有人觉得20度也行,不过有人想要冬季温度达到30度,那么这样的温度需求很难达到,即使可以达到这个温度,人体也在房间待不住,人体最舒适的温度区间就在20度左右,过高的设定温度只会带来能耗的增加以及舒适度的下降。

总结

以上分析了空气能热泵工作的原理以及耗电量计算的方式,我们也能轻易地算出自家使用空气能的费用,当然同样户型大小的住房也会存在耗电量不同的情况,毕竟每个家庭对采暖的需求不同,而且空气能采暖还受到外界环境温度、室内散热末端类型、住房保温情况以及生活使用习惯的影响。

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