2019年6月3日 周一
空調(diào)有很多種，家用和商用，風冷機和水冷機等等。今天我們就來對比下風冷熱泵和水冷熱泵、變頻多聯(lián)機以及空氣源熱泵兩聯(lián)供的差別。
風冷熱泵 VS 水冷熱泵
風冷機組：用風（空氣）來換熱帶走和吸取熱量，來產(chǎn)生冷水和熱水。
水冷機組：用水來冷卻帶走熱量，來產(chǎn)生冷水。
一、經(jīng)濟技術比較
風冷機組的初期投資要比水冷式機組的初期投資稍高，單位制冷耗電量也略高于水冷機組。但風冷機組的年度綜合費用與水冷機組基本持平或稍低。冷水機組年運行時間越長，對風冷機組越有利，風冷機組與水冷機組相比較的初投資回收期則較短。水冷機組冷卻水補水量的多少是影響其費用的重要因素。加強維護管理，減少水耗量是降低水冷機組費用的重要方面。
風冷機組適用于所處地域水源緊張的中、小系統(tǒng)；對年運行時數(shù)越長的制冷系統(tǒng)采用風冷制冷機組越有利；風冷制冷機組的年度綜合費用低于水冷系統(tǒng)，但水冷系統(tǒng)若管理得體，補水量控制在3%以下，則風冷制冷機組較水冷制冷機組所增加的初期投資很難回收。
二、水冷熱泵機組的特點
1、應用范圍廣，造價較低。
2、技術最成熟，也是目前應用最廣的空調(diào)系統(tǒng)。
3、冷、熱源一般集中設置，運行及維修管理方便。
4、夏季制冷效率比較高，能效比高。
5、初期投資相對較低，無保溫水管系統(tǒng)大幅度降低了材料費用。
6、噪音源的數(shù)量低于風冷機組。
7、對機房的要求不高，只需滿足一般的通風換氣要求即可。
8、機組使用壽命要大大高于風冷機組。
9、體積相對較小，占地面積少。
三、風冷熱泵機組的特點
1、節(jié)約水資源，環(huán)保，設備利用率高。
2、安裝在室外，如屋頂、陽臺等處，無需建造專用機房，不占有效建筑面積，節(jié)省土建投資。
3、夏季供冷、冬季供熱，省去了鍋爐房，對工程建設和景觀設計有利。
4、省去了冷卻水系統(tǒng)和冷卻塔、冷卻水泵、管網(wǎng)及其水處理設備，節(jié)省了這部分投資和運營費用。
5、冬季供熱節(jié)電，熱泵供熱比用電直接供熱要省三分之二左右的電量。
6、熱泵的形式多種，采用低噪聲熱泵，對周圍環(huán)境的影響相對較小。
7、安全保護和自動控制同時裝于一個機體內(nèi)，運行可靠，安裝和使用方便。
8、運行時間越長就越有利，維修保養(yǎng)費用低。
四、機組應用的選擇
對于大型建筑中央空調(diào)系統(tǒng)的設計，并沒有一個固定的特別模式，需要結(jié)合當時當?shù)氐目陀^條件予以綜合考慮，無論采用何種設備形式都必須要與建筑、結(jié)構以及其它相關的機電專業(yè)積極配合。作為專業(yè)的設計，最主要的是結(jié)合工程的實際情況，綜合考慮各種因素，在確保技術可行、安全可靠的前提下，滿足達到最佳的使用和經(jīng)濟原則，實現(xiàn)投資人的意愿。
水冷機組與風冷機組，各有其自身的特點，要根據(jù)不同的使用環(huán)境、空間、及所需機組的制冷量大小、和不同的城市及地域等來進行綜合考慮加以選擇。建筑物越大，則優(yōu)先考慮水冷機組，建筑物越小，則最好選風冷機組。
風冷機主要用于干燥缺水地區(qū)，優(yōu)點是省去機房面積，安裝方便，相對于水冷機組而比，其受環(huán)境溫度影響運行工況不穩(wěn)定，而水冷機組主要用于水源相對充足的地區(qū)，其運行穩(wěn)定，但是由于有冷卻水防凍問題，冬季則比較麻煩，由于單純使用冷卻塔，冬天北方不能制熱，需選用水源或地源熱泵系統(tǒng)，制冷制熱效果較好，是當前最佳選擇，風冷機在北方使用熱泵采暖有一定困難，需要電輔助加熱水裝置，才能完善。
在實際的空調(diào)制冷工程設計中，對風冷機組和水冷機組的選擇可以按以下方式進行考慮和決定選擇：
1、在對水資源的使用有嚴格限制的地區(qū)，毫無疑問應主要考慮采用風冷機組進行制冷系統(tǒng)的設計，建筑結(jié)構在通風截面和機房地板承載力方面需予以配合考慮，盡可能確保滿足機組的通風換熱條件要求。
2、若是因建筑設計形式的要求或建筑所在客觀環(huán)境的限制，建筑無室外冷卻塔的設置地方或不允許設置室外冷卻塔，則中央空調(diào)系統(tǒng)的設計，需要與建筑和結(jié)構協(xié)調(diào)考慮采用風冷機組制冷系統(tǒng)，建筑和結(jié)構對空調(diào)主機房部分的設計，需側(cè)重考慮承重和滿足通風換熱的要求。
3、在沒有前述的約束條件下，空調(diào)制冷系統(tǒng)的主機盡量考慮采用水冷式機組，這種設計形式和技術配合在目前的工程界已非常普遍和成熟。
4、系統(tǒng)組合設計考慮。在一些特定的情況下，采用小容量風冷機組作為水冷機組系統(tǒng)的輔助組合設計，不失為一種良好的設計選擇。
5、一般情況下負荷大，機組制冷量大，或者水源豐富的地區(qū)多采用水冷機組。
風冷熱泵 VS 變頻多聯(lián)機
一、原理比較
1、 風冷熱泵集中中央空調(diào)系統(tǒng)
風冷熱泵機組的輸送介質(zhì)通常為水溶液。它通過室外主機產(chǎn)生空調(diào)冷／熱水，由管路系統(tǒng)輸送至室內(nèi)的各末端裝置；在末端裝置處冷／熱水與室內(nèi)空氣進行熱量交換，產(chǎn)生出冷／熱風，從而消除房間冷／熱負荷。它是一種集中產(chǎn)生冷／熱量，但分散處理各房間負荷的空調(diào)系統(tǒng)型式。
該系統(tǒng)的室內(nèi)末端裝置通常為風機盤管。目前風機盤管一般均可以調(diào)節(jié)其風機轉(zhuǎn)速（或通過旁通閥調(diào)節(jié)經(jīng)過盤管的水量），從而調(diào)節(jié)送入室內(nèi)的冷／熱量，因此該系統(tǒng)可以對每個空調(diào)房間進行單獨調(diào)節(jié)，滿足各個房間上同的空調(diào)需求，同時其節(jié)能性也較好。但冷熱水輸配系統(tǒng)所占有一定安裝空間。
2 、多聯(lián)式空調(diào)機組
其工作原理是：由控制系統(tǒng)采集室內(nèi)舒適性參數(shù)、室外環(huán)境參數(shù)和表征制冷系統(tǒng)運行狀況的狀態(tài)參數(shù)，根據(jù)系統(tǒng)運行優(yōu)化準則和人體舒適性準則，通過變頻等手段調(diào)節(jié)壓縮機輸氣量，并控制空調(diào)系統(tǒng)的風扇、電子膨脹閥等一切可控部件，保證室內(nèi)環(huán)境的舒適性，并使空調(diào)系統(tǒng)穩(wěn)定工作在最佳工作狀態(tài)。多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)是在空調(diào)系統(tǒng)中，通過控制壓縮機的制冷劑循環(huán)量和進入室內(nèi)換熱器的制冷劑流量，適時地滿足室內(nèi)冷熱負荷要求的高效率冷劑空調(diào)系統(tǒng)。多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)需采用變頻壓縮機、多極壓縮機、卸載壓縮機或多臺壓縮機組合來實現(xiàn)壓縮機容量控制；在制冷系統(tǒng)中需設置電子膨脹閥或其它輔助回路，以調(diào)節(jié)進入室內(nèi)機的制冷劑流量；通過控制室內(nèi)外換熱器的風扇轉(zhuǎn)速積，調(diào)節(jié)換熱器的能力。在變頻調(diào)速和電子膨脹閥技術逐漸成熟之后，變頻多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)普遍采用變頻壓縮機和電子膨脹閥?？照{(diào)系統(tǒng)在環(huán)境溫度、室內(nèi)負荷上斷變化的條件下工作，而且系統(tǒng)各部件之間、系統(tǒng)環(huán)境與環(huán)境之間相互影響，因此多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)的狀態(tài)上斷變化，需通過其控制系統(tǒng)適時地調(diào)節(jié)空調(diào)系統(tǒng)的容量，消除其影響，是一種柔性調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
分析結(jié)果：風冷熱泵通過二次載體水進行傳送冷熱量，冷熱量會有一定的損失，而多聯(lián)機是直接通過冷媒進行冷熱交換，無二次載體，比較節(jié)能。
二、設備比較
1、 風冷熱泵系統(tǒng)
風冷熱泵外機+輔助設備(包括水泵，膨脹水箱等) +風機盤管等末端設備+其他材料和安裝調(diào)試費
2、多聯(lián)機系統(tǒng)
室外機+室內(nèi)機+工程安裝費
分析結(jié)果：變頻一拖多中央空調(diào)的一次性投資和風冷熱泵機組的一次性投資相差上多。
三、運行費用分析
1、風冷熱泵系統(tǒng)的結(jié)構特點（有一個冷媒和水進行冷熱交換的過程），所以夏季必須提前40 分鐘開啟室外主機，提前10 分鐘開啟室內(nèi)末端進行房間預冷。
2、變頻一拖多中央空調(diào)系統(tǒng)只需在開飯前10 分鐘開啟室內(nèi)機進行房間預冷。
四、設備使用壽命分析
風冷熱泵主機的一般設計使用壽命為26000 小時，空調(diào)末端一般設計使用壽命為16000 小時。則整個空調(diào)系統(tǒng)的平均使用壽命約為21000 小時。（備注：系統(tǒng)的使用壽命未考慮風管和水管的使用壽命，未考慮風管和水管的銹蝕對整個系統(tǒng)的影響。）
變頻一拖多空調(diào)設備的設計使用壽命一般為30000 小時以上，最高可達40000 小時。
分析結(jié)果：變頻一拖多中央空調(diào)使用壽命為冷水機組系統(tǒng)使用壽命的1.4—1.9 倍。
五、維護管理分析
風冷熱泵系統(tǒng)除需清洗室內(nèi)的過濾網(wǎng)外，還需定期進行清洗室外主機的水過濾器和對管道系統(tǒng)進行清洗和除垢，否則水垢在管道內(nèi)越積越多后會影響系統(tǒng)的水流量，也會影響空調(diào)的使用效果。維護較麻煩，需找專業(yè)公司進行維護。
變頻一拖多空調(diào)只需定期清洗室內(nèi)的過濾網(wǎng)外，操作簡單，維護方便，可自己進行維護。
分析結(jié)果：變頻一拖多中央空調(diào)在運行維護的方便程度和費用方面要比冷水機組系統(tǒng)、風冷熱泵系統(tǒng)好得多。
六、其他方面分析
風冷熱泵的主機內(nèi)由于采用大型螺桿式壓縮機，并且沒有變頻控制，因此在開啟時的啟動電流非常大，對電網(wǎng)有一定的沖擊，可能會影響其他電器的使用。另外冷水機組主機和供熱鍋爐須設置單獨的機房放置，那么會占據(jù)建筑內(nèi)的有效空間。（一般冷水機組主機和供熱鍋爐的機房設置在地下室內(nèi)，以降低噪音的影響）。
變頻一拖多空調(diào)系統(tǒng)由于采用多個小壓縮機加變頻技術，其開啟時的電流只有1 安培，然后再逐漸加大，絕對上會對電網(wǎng)帶來沖擊。另外室外機可安放于建筑的樓頂或落地放置，上會占據(jù)建筑內(nèi)的有效空間。
分析結(jié)果：使用變頻一拖多中央空調(diào)要比使用風冷熱泵系統(tǒng)更簡單、靈活。
風冷熱泵 VS 空氣源熱泵兩聯(lián)供
風冷熱泵冷熱模塊機和空氣源熱泵兩聯(lián)供機組都具備采暖和制冷兩種功能，但是二者并不完全相同。近兩年關注度比較高的空氣源熱泵采暖機組，與風冷熱泵冷熱模塊及空氣源熱泵同樣存在差異。在本文中產(chǎn)品執(zhí)行標準、設計工況、零部件選用三方面分析了三類產(chǎn)品的具體差異。
一．設計執(zhí)行標準不一
表1 產(chǎn)品執(zhí)行標準列表
產(chǎn)品類型
空氣源熱泵采暖機組
空氣源熱泵兩聯(lián)供機組
風冷熱泵冷熱模塊機
執(zhí)
行
標準號
家用
GB/T 25127.2-2010 低環(huán)境溫度空氣源熱泵（冷水）機組 第2部分：戶用及類
似用途的熱泵（冷水）機組
GB/T 18430.2-2008 蒸氣壓縮循環(huán)冷水（熱泵）機組 第2部分：戶
用及類似用途的冷水（熱泵）機組
GB/T 18430.2-2008 蒸氣壓縮循環(huán)冷水（熱泵）機組 第2部分：戶用及類似用途的冷水（熱泵）機組
商用
GB/T 25127.1-2010 低環(huán)境溫度空氣源熱泵（冷水）機組 第2部分：工業(yè)或商業(yè)用及類似用途的熱泵（冷水）機組
GB/T 18430.1-2007 蒸氣壓縮循環(huán)冷水（熱泵）機組 第2部分：工業(yè)或商業(yè)用及類似用途的冷水（熱泵）機組
GB/T 18430.1-2007 蒸氣壓縮循環(huán)冷水（熱泵）機組 第2部分：工業(yè)或商業(yè)用及類似用途的冷水（熱泵）機組
不同產(chǎn)品執(zhí)行標準見表1. 以上執(zhí)行的標準只能做參考，也就是一般送第三方測試時參考的標準，具體實際中廠家設計產(chǎn)品時由于考慮到可能使用散熱器采暖，所以，空氣源熱泵采暖機組、空氣源熱泵兩聯(lián)供機組會在出水溫度方面高于國標要求，達到55℃或更高，風冷熱泵冷熱模塊機一般出水溫度不會超過50℃，所以，它不能使用在散熱器采暖的場所。
其實，對于空氣源熱泵兩聯(lián)供機組來說現(xiàn)在市場上一般會按使用區(qū)域不同分為低溫機和常溫機，低溫機也參照GB/T25127.1或GB/T25127.2常溫機參照表中所列。
二．設計工況的標準不一
表2 產(chǎn)品設計工況列表（注：打*號的，根據(jù)廠家的要求，會有不同）
產(chǎn)品類型
空氣源熱泵采暖機組
空氣源熱泵兩聯(lián)供機組
風冷熱泵冷熱模塊機
設計工況
使用側(cè)
采暖
標況出水溫度：41℃；最高出水溫度：50℃*；水流量：0.172m3/(h.kw)
標準出水溫度：45℃；最高出水溫度：50℃*；水流量：0.172m3/(h.kw)
標準出水溫度：45℃；最高出水溫度：50℃*；水流量：0.172m3/(h.kw)
制冷
標準出水溫度：7℃；最高出水溫度：15℃；水流量：0.172m3/(h.kw)
標準出水溫度：7℃；最高出水溫度：15℃；水流量：0.172m3/(h.kw)
熱源側(cè)（或散熱側(cè)）
采暖
標準干球溫度：-12℃；溫度范圍干球：21℃—-20℃
標準干球溫度：7℃；溫度范圍干球：21℃—-7℃
標準干球溫度：7℃；溫度范圍干球：21℃—-7℃
制冷
標準干球溫度：35℃；溫度范圍干球：21℃—43℃
標準干球溫度：35℃；溫度范圍干球：21℃—43℃
這三款產(chǎn)品從設計原理來說，都是遵循逆卡諾循環(huán)原理，空氣源熱泵采暖機組更強調(diào)的是低溫采暖性能，為達到低溫采暖性能，采用的技術有噴氣增焓技術，也可采用壓縮機變轉(zhuǎn)速技術，也有采用二級壓縮技術，甚至還有采用跨臨界制冷循環(huán)的采暖技術。所以，根據(jù)各公司的技術實例、成本控制能力和市場把控能力，決定采用哪種技術，以達到提升機組低溫采暖性能和m/p。
而同理相對空氣源熱泵兩聯(lián)供機組、風冷熱泵冷熱模塊機組這兩個產(chǎn)品，由于使用區(qū)域和功能側(cè)重點不同，一般采用一級逆卡諾循環(huán)原理或壓縮機變轉(zhuǎn)速技術，當然，根據(jù)各個公司的市場考量，為增加產(chǎn)品的競爭力，也會采用空氣源熱泵采暖機組的技術。但所有的機組都是遵循蒸氣壓縮的逆卡諾循環(huán)原理。
隨著市場的不斷成熟，從概念上和技術上這三個產(chǎn)品都會不斷融合，只不過，仍然會按使用地區(qū)來分為低溫機和常溫機兩種。
從設計工況來看，空氣源熱泵采暖機組更加強調(diào)的是采暖，采暖的特性就是要體現(xiàn)在低溫環(huán)境下機組的采暖效果和采暖節(jié)能性上的明顯體現(xiàn)，其體現(xiàn)主要是橫向?qū)Ρ?，相對于燃氣鍋爐、煤鍋爐、電采暖等的優(yōu)勢，所以從設計的參照標準來說，就采用了GB/T 25127.1或GB/T 25127.2的標準，并特別取-12℃的環(huán)境溫度去要求和標稱；另外兩個產(chǎn)品，在使用的廣域度上來說，較采暖機要大些，主要體現(xiàn)在兩者都采用了GB/T 18430.1-2007或 GB/T 18430.2-2008標準（當然也可采用GB/T25127.1或GB/T25127.2標準），這兩個產(chǎn)品更多考慮的是制冷的性能，并且兼顧制熱。在滿足制冷的性能下，如制熱不能滿足使用情況下，一般會通過采用輔助電加熱進行補充。
需要說明的是，空氣源熱泵兩聯(lián)供機組以執(zhí)行普通工況標準為主流，如果執(zhí)行低溫環(huán)境工況就可以歸類到空氣源熱泵采暖機組。
從使用末端來看，風冷熱泵冷熱模塊的采暖一般使用的末端是風機盤管，強對流制熱，而空氣源熱泵采暖機組、空氣源熱泵兩聯(lián)供機組不僅滿足風機盤管制熱，同樣要滿足全輻射方式的地暖管采暖方式，所以，空氣源熱泵在設計工況上和出水溫度上要求更嚴格，同樣對控溫精度相對也嚴格許多。所以空氣源熱泵兩聯(lián)供機組比風冷熱泵更耐高壓、高壓差和高溫。
從電控設計來看，三種產(chǎn)品的電控設計基本相同，一般不做特別要求。
三．零部件選用不一
表3 產(chǎn)品主要零部件選型對比表
名稱
空氣源熱泵采暖機組
空氣源熱泵兩聯(lián)供機組
風冷熱泵冷熱模塊機
壓縮機
熱泵專用低溫噴氣增焓壓縮機
熱泵專用壓縮機
普通空調(diào)壓縮機
冷凝器
板式換熱器、套管式換熱器或殼管換熱器
套管式換熱器
板式換熱器、或殼管換熱器
節(jié)流部件
電子膨脹閥或熱力膨脹閥
電子膨脹閥或熱力膨脹閥
電子膨脹閥或熱力膨脹閥
蒸發(fā)器
翅片換熱器
翅片換熱器
翅片換熱器
經(jīng)濟器
板式換熱器
輔助節(jié)流組件
電子膨脹閥或熱力膨脹閥
三種產(chǎn)品從現(xiàn)階段來說，空氣源熱泵采暖機組一般除傳統(tǒng)的“四大件”外，還會增加中間經(jīng)濟器或閃蒸器來做各部分二次壓縮回路，其他兩種產(chǎn)品一般就只有“四大件”。但由于低溫性能的提升有許多新技術增加或幾種技術復合使用，例如還會增加回熱器，特別對采用二級壓縮技術的，回路就與傳統(tǒng)一級壓縮的完全不同，這里也很難一言概全。
來源：暖通風向標
