文章目录
- 为了制造噱头而刻意开展的毫无实际价值的实验
- 空调制冷的基本原理
- 空调主要耗电部件分析
- 空调主要耗电阶段分析
- 启动阶段:瞬时功率较高,但持续时间较短
- 制冷运行阶段:压缩机持续运行,耗电量最大
- 温度达到设定值后的阶段:压缩机间歇运行,耗电量降低
- 温度达到设定值后的阶段:定频空调与变频空调存在显著差异
- 定频空调
- 变频空调
- 室外机风扇(冷凝器风扇)的运行
- 在理想假设条件下得出的理论性结论为:反复开关空调会更加耗电
- 实际操作指南
- 如果每次关闭空调的时间都达到 10 分钟以上,那么手动反复开关空调的方式会更省电。
- 即便为变频空调,手动开关的时间间隔较长(例如半小时以上),也会比一直开启空调更为省电。
- 所有这些通过反复开关空调以实现更省电的操作,实际上都是在不同程度上牺牲了个人体验。
- 把温度设置在 26°(政府节能倡议书:26°C - 28℃),并非更省电,而是在保证舒适度与节省能耗之间达成的折中。
- 保证门窗密封良好,防止频繁开关门,能够显著降低空调耗电。
- 采用遮阳窗帘或百叶窗,阻挡直射阳光,能够显著降低空调耗电。
- 与风扇搭配使用,能够显著降低体感温度,进而可以适当提高空调温度或者延长空调关闭的时间,达到节省耗电的目的。
为了制造噱头而刻意开展的毫无实际价值的实验
这个夏天,又是诸多扑面而来的小文章,告诉你空调持续开着竟然更省电。
他们一本正经地做起了所谓的“科学实验”,然而操作竟是在 30 分钟内每隔 5 分钟就开关一次空调。结果表明,如此频繁的开关,耗电量与一直开着空调 30 分钟相同,而频繁开关时空调实际运行时间仅有 15 分钟,由此竟然推导出空调持续开着更省电的结论。
30 分钟内每 5 分钟就开关一次空调,如此毫无实际意义、惊世骇俗的操作,也就只有那些为博人眼球、追求语不惊人死不休的流量主能够做得出来了……
空调制冷的基本原理
空调制冷的基本原理可以通过以下几个关键步骤来概括:
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压缩:
- 制冷剂在压缩机中被压缩,从低压低温的气体变成高压高温的气体。
- 在这个过程中,制冷剂的压力和温度都会增加,并且会释放出大量的热能。
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冷凝:
- 高压高温的气体制冷剂流入冷凝器,在那里与外部空气或水进行热交换。
- 制冷剂释放出热量给周围环境,自身从气体冷凝成液体。
- 冷凝过程通常伴随着风扇的运作,以便更好地散发热量。
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节流:
- 经过冷凝的液体制冷剂通过节流装置(如膨胀阀或毛细管)进入蒸发器。
- 在这个过程中,制冷剂的压力急剧下降,导致部分液体制冷剂蒸发,吸收周围的热量。
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蒸发:
- 低压低温的液体制冷剂进入蒸发器并与室内空气接触。
- 制冷剂在这个过程中吸收室内空气中的热量而蒸发成气体。
- 室内空气失去热量后温度下降,通过风扇吹出,从而实现制冷效果。
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循环重复:
- 从蒸发器出来的气体制冷剂再次被压缩机吸入,开始新的循环。
- 这个循环不断地进行,使得室内温度得以维持在设定的水平。
空调制冷的过程中还涉及其他辅助部件,例如干燥过滤器、气液分离器等,它们共同确保制冷系统的高效运行。此外,现代空调可能还会采用电子膨胀阀等技术来提高能效和控制精度。
空调制冷是一个通过制冷剂状态变化(气化和液化)来实现热量从室内转移到室外的过程。
空调主要耗电部件分析
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压缩机:
- 压缩机乃是空调中最为主要的耗电部件之一,其承担着压缩制冷剂的任务,促使制冷剂由低压低温的气体转变为高压高温的气体。
- 压缩机的耗电量在整个空调耗电量中至少占比 70%以上。
- 压缩机的功率和空调的匹数呈正比例关系 。
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室内机(排风扇、电路板等):
- 室内机的功率一般在100W左右。
- 室内机配备风扇电机,以推动空气循环,将处理后的空气输送至房间,其功率能够借助风速选择加以控制。
- 室内机中最为耗电的部件当属风扇电机,根据所选风速的大小,高功率与低功率之间能相差数十瓦上下。
- 当空调处于自动模式或智能模式,在进入温度适宜的稳定状态后,功率会降低数十瓦上下,这是由于风扇电机进入低速模式而节省的电量。
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室外机:
- 室外机包括压缩机、风扇和控制系统。
- 室外机风扇电机主要用于对冷凝器进行冷却,以协助散热,其几乎始终处于运行状态。
- 室外机风扇电机的功率通常要高于室内机风扇电机,一般处于 50W 至 100W 之间。
空调主要耗电阶段分析
启动阶段:瞬时功率较高,但持续时间较短
当空调开启时,压缩机需要克服较大的阻力启动运转,此时电流较大,耗电量相对较高。这个阶段虽然时间较短,但瞬间功率较大。
据实际测量,启动阶段所消耗的电量约相当于平稳运行阶段 10 分钟左右的耗电量。
制冷运行阶段:压缩机持续运行,耗电量最大
压缩机持续运行,不断压缩制冷剂,实现热量的转移。这是空调耗电的主要部分,耗电量占比通常为70%以上。压缩机的功率大小取决于空调的匹数和性能,匹数越大,功率越高。
室内机和室外机的风扇同时工作,促进空气流动,以实现热量交换。风扇的功率相对较小,但持续运行也会消耗一定的电能。
随着室内温度逐渐接近设定温度,压缩机的工作负荷会逐渐减小,耗电量也会随之降低。
温度达到设定值后的阶段:压缩机间歇运行,耗电量降低
当室内温度达到设定值时,空调会进入一种节能模式(低功率运行)或者间歇运行的状态。此时压缩机可能会停止工作一段时间,或者降低运行频率,从而减少耗电量。但风扇和控制系统仍在工作。
这意味着压缩机会间歇性地启动和停止,而不是持续运行。
温度达到设定值后的阶段:定频空调与变频空调存在显著差异
定频空调
- 特点:定频空调的压缩机只能以固定的速度运行。
- 运行模式:
- 当室内温度高于设定值时,压缩机全速运行以快速降温。
- 当室内温度达到设定值后,压缩机停止运行。
- 随着室内温度再次上升,压缩机重新启动,再次全速运行。
- 节能模式:定频空调无法在达到设定温度后自动改为低功率运行,而是通过间歇运行的方式来维持室内温度稳定。
变频空调
- 特点:变频空调的压缩机可以根据室内温度的变化自动调整运行速度。
- 运行模式:
- 当室内温度高于设定值时,压缩机可以高速运行以快速降温。
- 当室内温度接近设定值时,压缩机自动降低运行速度,以较低的功率维持室内温度。
- 压缩机可以根据室内温度的变化平滑地调整功率,避免频繁的启动和停止。
- 节能模式:变频空调可以在达到设定温度后自动改为低功率运行,以维持室内温度稳定,这种方式更节能。
室外机风扇(冷凝器风扇)的运行
- 在全变频空调中,室外机风扇会根据压缩机的工作状态自动调整转速。
- 在定频空调中,室外机风扇通常会持续运行,即使在压缩机停止时也可能运行以帮助散热。
在理想假设条件下得出的理论性结论为:反复开关空调会更加耗电
在理想假设条件下,空调制冷是一个能量转移的过程,也遵守能量守恒定律。
倘若处于理想假设的情形之中,假定目标在于使室内温度不高于 26°,那么为达成此目标,显然将室内温度尽可能精准地维持在 26°乃是消耗最低的理论方案。而要实现这一理论方案,让空调自行调节明显比我们手动调节是更为优良的选择,也会更加省电。
然而,这一理论分析得出的结论对于我们的实际情况而言,参考价值并不大。毕竟在实际生活里,我们并非执意要求室内温度始终不高于 26°这一理想指标,依照我们自身的体感温度与感受,我们进行手动调节有着更大的灵活度。
实际操作指南
如果每次关闭空调的时间都达到 10 分钟以上,那么手动反复开关空调的方式会更省电。
据实际测量,启动阶段所消耗的电量约相当于平稳运行阶段 10 分钟左右的耗电量。这意味着如果关闭空调的时间超过 10 分钟,那么再次启动空调时的额外能耗就可以通过这段时间的节能来弥补。
然而,如果是变频空调,此时间将会显著延长,可能达到 20 分钟到 30 分钟之间,具体延长的时长因空调的技术水平而有所不同。
即便为变频空调,手动开关的时间间隔较长(例如半小时以上),也会比一直开启空调更为省电。
如果是变频空调,由于其具有自动调节压缩机转速的功能,使得空调在低负荷状态下也能保持高效运行,因此手动开关空调的节能效果不如定频空调明显。
所有这些通过反复开关空调以实现更省电的操作,实际上都是在不同程度上牺牲了个人体验。
能量是守恒的,对个人体验的牺牲越大(忍受更大的温度波动,承受更高的可接受温度上限),最终的省电效果也就越好。
把温度设置在 26°(政府节能倡议书:26°C - 28℃),并非更省电,而是在保证舒适度与节省能耗之间达成的折中。
毫无疑问,温度越高越省电,然而,舒适度也越差。
政府倡导的 26°C 至 28°C 是为了在保证基本舒适度的同时尽可能地节省能耗。
保证门窗密封良好,防止频繁开关门,能够显著降低空调耗电。
使使用空调的空间保持良好的密封性,是降低空调耗电量的最基本要求。
采用遮阳窗帘或百叶窗,阻挡直射阳光,能够显著降低空调耗电。
阳光直射会使室内温度迅速升高,增加空调的制冷压力。使用遮阳窗帘或百叶窗可以有效阻挡阳光,减少室内热量的积聚。还可以阻隔热量,尤其是遮阳窗帘,通常具有较好隔热性能的多层结构,是热的不良导体。
尤其是在午后阳光强烈的时候,其节能效果更为明显。
与风扇搭配使用,能够显著降低体感温度,进而可以适当提高空调温度或者延长空调关闭的时间,达到节省耗电的目的。
风扇能够加速空气流动,使人体表面的汗液蒸发加快,从而让人感觉更凉爽。在与空调配合使用时,可以将空调温度适当调高 1 - 2℃,或者在温度适宜时关闭空调,仅使用风扇保持空气流通,都能在保证舒适度的前提下节省电能。