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提问:
家用空调1匹每小时耗电多少,汽车空调耗电量和油耗要如何计算?
回答·听洒家慢慢道来
家用空调的匹和公制马力的PS不是一个概念,简而言之为HP,对应的0.kw的电动率对应的制冷量,制冷量要综合能效比计算;能效比按照3.3为参考,制冷量就是3.3×0.=2.kw,这个标准属于「1匹」。
(前面的是压缩机/外机,后面的是室内机)
小一匹的制冷量为2.3kw,假设能效比相同的话,反推的电功率就是2.3/3.3=0.69kw,用一小时就会消耗0.69度电,综合损耗得按照0.7~0.8度计算;不过这是恒定功率、定频空调的标准,变频空调是会有波动的。比如小一匹开启后快速降温的过程是0.69kwh,在温度达到设定温度后、比如设定26℃,达到该温度后就会降低压缩机的功率,每小时的耗电量可以减少一半甚至三分之二。
其他标准大致为:
小1.5匹,制冷量3.2kw以下,对应为接近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
家用空调一般不超过3匹,制冷量在7.2kw以内,每小时耗电2.2度左右,恒温之后的耗电量会进一步下降。
关于家用空调是不是了解这些就足够了呢?其实还远远不够。讲到这里只是了解了制冷的耗电量,制热还没有计算哦!家用空调制热远远比制冷的能耗高,甚至比“小太阳”或者油汀都只高不低,最多能做到略低。究其原因是单纯依靠热泵系统还不够。空调制冷是通过压缩机驱动制冷剂(现在主要用四氟乙烷)在管路内循环,推动到冷凝器降温、到膨胀阀变成液态,之前始终为沸腾的气态;成为液态后达到蒸发器,高温的蒸发器会让液态制冷剂瞬间沸腾,沸腾的过程中会吸收热能让蒸发器降温。
最后一步是通过鼓风机把外部的热空气吹到低温的蒸发器上,蒸发器吸收空气的热能使其降温,这就是制冷——反过来进行一次就是制热,说白了就是吸收外部空气的热能转化到内部释放。
图1、制冷的概念(汽车)
图2、制热的概念
现在就要开始聊聊车了
家用空调的暖风很耗电,和电动汽车的暖风系统一样耗电;因为在外部气温很低的时候,空气中本就没有足够的热能,热泵系统吸收的很少、室内或车内制热的效果也会很差。所以家用空调总会有“电辅热”,说白了就和“小太阳”或电暖炉甚至浴霸灯都一样,让强电流在高电阻的导体上发热,热能加热导体、导体加热空气,这个模式很费电。
比如我们的办公室使用的柜机,由于空间略大则每小时要耗电接近5度,一般卧室的面积只是一二十平方米,升温快则平均2度左右。
电动汽车的制热原理也是一样的,使用的只要是PTC系统,由电流加热导体、导体加热防冻冷却液;加热后的防冻液流到暖风水箱里,把鼓风机吹过来的空气“烫热”之后就变成了暖风。同时高温的防冻液还要流到电池组里去加热电池,使电池稳定于理想的运行温度标准中则能有效控制续航里程;不过电动汽车的内部空间很小,达到设定温度也会很快,所以只是加热升温过程会达到5kw左右,恒温后会在1.0-2.0kw之间波动。
电动汽车的制冷系统也与家用空调相同,重点是燃油车的制冷系统也一样!——区别只是压缩机的动力来源不同。电动汽车用的是电压缩机,中高端车多为可变频类型;制冷时的峰值功率会有两三千瓦,恒温后最多1kw左右,大部分时间都不超过1kw,所以使用冷风对比续航里程的影响并不大,暖风确实会减少一些。
可是燃油车虽然使用暖风不费油,可是用冷风的耗油量会明显提升;因其压缩机本身没有动力,依靠内燃机的曲轴带动运转,功率也可以有两三千瓦甚至更高。那么开启压缩机就等于让发动机等比损耗了这么多的动力,怠速时如果损耗这么多就会让怠速明显抖动甚至熄火,于是不得不提高转速以补偿损耗的动力;然而转速越高油耗就会越高,行驶中感觉动力变差也会不自觉地提高动力。
所以燃油车开启冷空调会让耗油量提升10%~20%,怠速时提升较多,用车成本其实比电动汽车冬季使用暖风还要高得多,毕竟汽油的价格更高。
最后要讲的是燃油车的暖风,这种车型使用的内燃式热机在运行中会产生高温,高温会加热防冻冷却液;加热后即可像PTC系统一样去加热暖风水箱,这属于“废热利用”,理论上不会增加什么油耗。但如果温度过低也是会有些影响的,因为多了在暖风水箱循环这一步骤,防冻液的温度会降低一些;有些极寒的天气会让防冻液无法升至理想温度,再加上暖风水箱的损耗则会让发动机属于低热效率的状态中,耗油量是会高一些的。
这就是燃油车空调系统的特点,暖风有些细微的影响、冷风影响较大,基本为百公里或每小时增加7.0-15元之间;电动汽车暖风每小时或百公里最高耗电5元左右,用自建桩可以低至1.5~2.5元,冷风则在平均0.3-1.0元之间。家用空调就只有自己去计算了。
编辑:天和Auto-汽车科学岛
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