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除濕機是不是智商稅?用空調除濕好嗎?工程狗用科學告訴你答案!

作者:CEO 時間:2023-03-04

信息摘要:什么?新風的好基友竟然是除濕機?成都最近陰雨連綿,四川盆地處處看海,室外濕度竟然飆到95+%,最可怕的是,本狗無意中發現剛剛裝好的新家有些角落出現了霉菌!叔可忍,嬸嬸不能忍。為了對付成都潮濕的氣候和位于底樓的不利地理條件,本

除濕機是不是智商稅?用空調除濕好嗎?工程狗用科學告訴你答案!

除濕機是不是智商稅?用空調除濕好嗎?工程狗用科學告訴你答案!

  什么?新風的好基友竟然是除濕機?

  成都最近陰雨連綿,四川盆地處處看海,室外濕度竟然飆到95+%,最可怕的是,本狗無意中發現剛剛裝好的新家有些角落出現了霉菌!

  叔可忍,嬸嬸不能忍。為了對付成都潮濕的氣候和位于底樓的不利地理條件,本狗使用了大風量新風換氣的解決方案,晚冬和整個春天這個方案都表現良好,即使是在最潮濕的衛生間,晾在里面的毛巾一個晚上就干了,彼時成都的濕度在60-80%之間徘徊,按照成都以往的尿性,夏天也不會有什么問題了。

  可是就偏偏趕上了這不知幾年一遇的連連暴雨不停歇,室外濕度95+%,大風量新風不僅起不到蒸發室內潮濕面的功效,反而帶進來更多濕氣,靠換氣除濕的方案完全失效,只能考慮強制除濕抽出空氣里面的。

  常見的除濕手段就是空調除濕機這倆貨了,但是本狗目前只有空調,是否需要購入除濕機呢這就需要好好研究一番了。

  按照慣例,為了節省小伙伴們的時間,先說結論:空調的除濕效果比除濕機要強很多,但是并不完美。

  空調除濕的優點:

  1.正常情況下,一年中真正需要除濕的時間很少,加強通風已經可以滿足絕大部分除濕的需求了,所以除濕機的閑置率很高。而空調幾乎是每家必備,不需要額外采購。

  2.同等功耗和工況下,空調(一級變頻)的除濕能力遠遠大于除濕機。

  空調除濕的缺點:

  1.除濕的過程中必然伴隨著降溫,除非把室外機放室內。

  2.空調通常不帶有濕度傳感器,自動控制需要其他設備輔助。

  折中的解決方案:簡單便宜-新風串聯除濕機

  雖然同樣的工況下除濕機干不贏空調,但是除濕機靈活免安裝,這就方便它和新風串聯。由于新風濕度高,屬于有利工況,使除濕機勉強可以與空調比一比除濕能力。缺點是需要額外購入除濕機,還需要一定動手能力把新風和除濕機連接起來。

  空調和除濕機都能除濕,但是除濕機的名字里就帶有除濕,那么是不是除濕機就比空調除濕更厲害呢?研究看看咯~同樣干貨比較多,需要了解一點熱泵的知識,可以參考我的上一篇文章。

  空調和普通家用除濕機的原理基本相同,都是通過熱泵改變水蒸氣在空氣中的飽和度,把水冷凝出來,但除濕的過程卻完全不同。

  1.空調的除濕過程是,第一步,冷卻空氣,由于水蒸氣在空氣中的飽和度隨溫度降低而降低,水蒸氣冷凝成水珠排出室外,此時空調吹出相對濕度接近100%,但是絕對濕度降低的冷空氣;第二步,空調吹出的冷空氣和室內相對較熱的空氣混合,溫度升高,相對濕度降低,從而達到除濕的目的。此方案的缺點在于,室內溫度會越來越低,直至室內失熱與室外供熱平衡才會停止,而室內溫度越低,冷熱空氣混合后,相對濕度降低的越不明顯,除濕效果降低。

  2.除濕機的除濕過程是,第一步也是冷卻空氣,冷凝除水,但是第二步,它將吹出濕冷空氣直接用于給冷凝器散熱,使濕冷空氣被加熱到比進入前的溫度高一點點的溫度,相對濕度降低。此方案的特點在于,室內空氣會升溫,直至室內散熱與室外失熱平衡時停止,對于同樣的絕對濕度,溫度越高,相對濕度越低;而且由于進入冷凝器的空氣是被冷卻過的,兩器間的溫差可以做的更小,更節能。所以和空調相比,如果兩者第一步完全一樣,除濕機最終的除濕效果會把空調秒成渣。

  然而實際使用中,除濕機真的能把空調秒成渣嗎?我們知道熱泵的效率很大程度上由蒸發器和冷凝器大小決定的,空調的蒸發器和換熱器大小能把除濕機秒成渣,互秒的情況下,究竟誰更厲害呢?那就做個小實驗來驗證一下咯~

  實驗方法:

  炒雞簡單,不用拆機,無損測試~!使用到的空調是i青春2,將一個放在空調進出風口處,然后使用不同風速溫度組合進行測試,在室外機冷凝水排出口收集冷凝水,計算流量。我當然不會告訴你們站在綠化帶接冷凝水會喂蚊子這一事實,以免打擊你們做實驗的積極性

  方案一:溫度設定到24°C,風速最低,新風最低,窗戶關閉,進風口溫濕度穩定在24°C,82%,絕對濕度約15.6g/kg,運行功率約170w,經過4分30秒收集到50ml水,計算出除濕量為16L/天。

  方案二:溫度設定到24°C,風速最高,可知風量應為標稱的580m3/h,新風中檔,進風口溫濕度穩定在24.8°C,77.7%*,絕對濕度約15.3g/kg,運行功率約320w,出風口溫濕度穩定在16°C,100%,絕對濕度11.37g/kg。經過10分鐘收集到180ml水,計算出除濕量為26L/天。

  *溫濕度計數值不準,空調能效比測試部分詳細說明

  對比在類似工況下的除濕機:標準工況,溫度27°C,相對濕度60%,絕對濕度13.42g/kg。按照絕對濕度將空調的除濕能力等比例減小,170w時為13.8L/天,320w時為22.8L/天。

  隨機抽選了一些除濕機作比較。

  功率為170w左右的除濕機,假設廠家不虛標,該工況下除濕量只有5-6L/天...按照絕對濕度將空調的除濕能力等比例減小,同能耗下,除濕能力只有空調能力的一半左右...

  再抽選一臺功率300w左右的除濕機,該工況下除濕量只有10L/天,也不到空調的一半...

  再看一臺580w的,除濕量為24L/天,基本和空調一致了,但是功耗增加了81%...

  所以第二個要點也很明顯了,雖然空調用來除濕在原理上不如除濕機,但是空調翻了幾倍的換熱器大小,用同樣的功率在除濕量上能把除濕機打得北都找不著。就像拳擊比賽,100kg的傻大粗選手對戰50kg的高手,高手技巧雖好,但是傻大粗一巴掌直接拍飛......

  170w左右的除濕機售價在500-1000元,300w左右的在1000-1500元,600w左右的在2000元左右,而且都不帶變頻。相反,現在廉價的一級變頻的1匹空調也就2000多,性能卻秒殺了除濕機好幾條街。像地下室或者商業應用一類,需要長期除濕又不用挪動機器的情況,把空調內外機一起裝進室內的除濕效果能把同價位除濕機秒哭

  空調主人說,這其實是為了除濕,你們怎么就不懂呢~

  既然空調除濕這么厲害,那么家庭濕度控制開空調就能完美解決了嗎?很可惜,事情沒有那么簡單。

  首先,空調除濕有一個致命的缺點,除濕的過程中不可避免地伴隨著降溫,對于南方的梅雨天氣和成都最近連續多天又冷又濕的天氣,就比較無奈了,開空調除濕,溫度會繼續下降,人待在里面會不舒服。最簡便的對應辦法就是多穿點咯?;蛘唛_一段時間制冷除濕,又開一段時間制熱把溫度補回來。壕一點的辦法還可以用除濕機,雖然購機貴,能耗高,但是為了舒適,也不是不可以。

  其次,即使除濕量比較大,但是在有新風的情況下,也會顯得力不從心...假設外界溫濕度為27°C,100%,22.70g/kg,室內溫濕度為27°C,60%,13.42g/kg,從外界引入的新風量為200m3/h(約70平方面積房屋的最低標準),約230kg/h,每小時需要除濕230*(22.70-13.42)=2.134kg/h=51.2L/天。也就是說,需要兩臺1P一級能效空調在320W功率運行才能滿足除濕量,總能耗640w,為了避免房屋發霉,無論有沒有人都需要開啟的情況,這個能耗著實不低。更悲傷的是,剛剛從空調吹出的冷氣如果和剛剛進去室內的新風相遇,就會冷凝形成水珠,真的很受傷啊

  應對這種情況最簡單的方法就是關閉新風和門窗,形成密閉環境,就沒有這問題了。但是沒人時還好,如果有人在房間里的話又必須要通風,這個處理就比較困難了,需要在時就規劃好,將新風直接送進空調里,由于新風的濕度更高,更容易除濕,能耗會稍微低一點,但是可以避免室外超高濕度情況下室內結露的情況,可惜實現難度太高,體積又大,不搞個別墅很難解鎖這個姿勢吧~但有別墅的直接上全屋空氣集成了,何必廢這勁呢?集成了新風的空調暫時又沒看到有成品賣,著實有點尷尬。

  不過這個方案還有一個簡化版可以實行,但是就沒法利用空調這么高效的工具了,利用除濕機便攜免安裝的特點,無論新裝修還是臨時搭建都可行,只需將新風出風口(如改造的)接到除濕機的進風口里,或者直接購買帶有除PM2.5功能的除濕機,直接用它引入新風。讓除濕機只處理室外進來的高濕度空氣。由于熱泵在處理高濕度時效率更高,這樣除濕機就可以勉強和空調一戰了。

  這樣組合的好處有以下幾點:

  1.避免高濕冷熱空氣在室內混合,結露,繼而導致發霉酸臭,損壞等后果。

  2.從新風出來的空氣非常潔凈,減少除濕機內換熱器和的臟污,也就減少了除濕機的清洗頻次。

  3.當天氣干燥,除濕機停機時,持續的新風可以吹干除濕機濕表面,避免除濕機發霉發臭造成二次污染。

  4.除濕機熱泵效率提高,單位除濕量的能耗減少。

  5.除濕量相比正常工況有明顯提升。

  6.獲得干燥,不降溫,潔凈,新鮮的空氣。

  7.簡單快捷,可以在有需要臨時搭建。

  但是也有一個缺點:

  1.由于除濕機的所有結構都在室內,壓縮機噪音無法避免,導致除濕機一般噪音都比較大。加上新風本身的噪音,恐怕是有點感人的

  方案有了,關鍵問題是買哪臺除濕機來和新風配合啊?

  我們需要的除濕機風量為200m3/h,除濕量是50L/天左右。燃鵝,工程狗在首富家繞了一圈,竟然沒有找到完全合適的機型,真的是醉了

  因此,只能總結一些除濕機選購要點,供小伙伴們參考了:

  1.制冷劑為R410a:R410a環保性優于R22,性能優于R134a。

  2.同等除濕量下制冷劑填充量越多越節能:制冷劑越多,說明機內銅管越粗越多,間接反映了換熱器大小。

  3.由于需要和新風配合,標稱風量不宜過高。如果單獨使用,則應選高風量機型。

  4.最好自帶凈化功能,省去接新風的麻煩。

  然后,盡量按著這4條標準,我找到了以下三臺勉強能用的機型:

  宜普盾這一臺,風量稍大,除濕稍小,單位除濕消耗功率為16w/L

  這一臺,除濕合格,單位除濕消耗功率14.5w/L,比宜普盾節能一點點。最大的優勢是自帶了除霾功能,但是雙向進風,如何改造成新風又不至于太丑需要好好思考一下。而且400方的風量實在太大,新風的一次除濕效率不如宜普盾。

  結論:

  以我有限的知識,目前能給到大伙的最佳方案就是這個新風+除濕機組合的簡化方案了。但是勉強能夠符合要求的除濕機價格都在2500左右,實力比它強的多的一級變頻空調也才2500左右,本狗的心里實在覺得不舒服,畢竟空調不止硬件比除濕機牛了幾個檔次,還需要安裝,工人師傅室內室外高溫高危作業。硬件,軟件成本都比除濕機要高,希望有一天除濕機廠家能像空調廠家學習,走薄利多銷路線~

  如果是像我這樣預算有限,不愛折騰的小伙伴,就沒有必要買除濕機了,空調的除濕性能是完全足夠的。

  觀眾:誒,等等,不是說還有i青春2實測嗎?在哪兒呢?

  本狗:嘿嘿,測除濕量的時候就已經測了啊,只需要稍作計算就可以得到答案了~

  實測方法非常簡單,根據空調進出口測得的溫濕度計算出進出口焓差,乘以單位時間流通的空氣的質量,就能求得制冷量,除以功率計給出的功率讀數,就可以算出能效比了。

  空氣焓值在線計算

  如果的傳感器全都準確可靠的話,計算結果如上圖,能效比是多少呢?哇,11.52,霸氣,兇殘,無以倫比,這是要上天,我這是撿到寶了么?

  顯然是不會有這么好的事情的

  事實是,這是遭遇了經典問題之儀表不準,要讓家用儀表達到工業標準那是不現實的,只有本狗自己想辦法了。我們不是測了實際除濕量么?一小時實測排水1080g,而計算出的排水量是2735g,差了竟有接近三倍,顯然不靠譜。那么就沒有辦法了么?當然不是,通常家用溫濕度計的溫度檢測比濕度可靠很多,加上室內實際濕度可能是變化的,濕度計的反應速度過慢,造成嚴重偏差。因此,假設測得的溫度是準確的,然后用實測排水量反推進風口的濕度,這樣就可以計算出,進風口平均濕度為65.52%,用這個數據重新帶入計算。

  修正后的能效比為7.85,這就要正常得多了,但是小伙伴們又要問了,為什么官方的中間能效比(制冷功率230w)才6左右,上一篇文章里說功率越低能效比應該越高才對,為什么我這兒320w比230w效率還高這么多啊?這是因為實驗條件不同:

  1.焓差實驗室的室內外溫差為8°C,本實驗只有5°C多,會提高能效比。

  2.焓差實驗室會把制冷量控制1300w,本實驗有2500w+,會降低能效比。

  3.最重要的第一點,焓差實驗室的溫濕度為27°C,47%,釋放1300w熱量后,空氣溫濕度為20.34°C,70.11%,空調沒有冷凝水,而本實驗中冷凝水貢獻了大量換熱量,會大幅提升能效比。我們保持這個溫差,假設空調剛剛好不除濕再做一次計算,可得換熱量降低至1750w,降低了約30%。

  因此,實測的能效比遠高于標稱的能效比再正常不過,同時在類似的制冷條件下(除濕量1.1kg/h,室內外溫差5°C,換熱量2500w),一級能效(APF4.5-5.0)帶電子膨脹閥的空調的實測能效比(用全家桶測試)應該在7-8之間,低于這個數值的話,說明真實能效比很可能不達標。

  更簡單更可靠的能效比實測方法:

  小伙伴們就說了,現在的測試又是溫度,又是濕度,還有冷凝熱,濕度還經常不準,很難控制條件啊,有沒有更簡單快捷,不用關注那么多參數的方法呢?這當然難不倒本狗了,這就給大伙公布一個更簡單,不用考慮濕度,只需要空調進出口溫差就能大致確定能效比的方案。

  需要的實驗器材:至少兩個溫度計,一個風速計,一個功率計。

  1.兩個溫度計分別置于空調內機的進出風口中間位置。為求準確也可以左中右都放兩個求平均值。

  2.選擇空調外機不會被太陽照射時測試。

  3.密閉房間,不能有新風進入。

  4.空調設置溫度為室外溫度減去8°C,風量最大,開始制冷。用風速計測出風口風速,左中右都測,取平均值計算風量:平均風速*出風口面積。計算出的風量大于標稱的話就用標稱風量做后面的計算,反之就用計算風量。

  5.非常重要:設置完成后,人必須離開房間。同時確保室內沒有濕抹布一類的散濕源。

  6.等空調達到設定溫度后,由于沒有新風,沒有人,沒有濕度來源,空調最后無法濕可除,可以觀察到室外機沒有或幾乎不排水。這樣就排除了冷凝水對能效比的影響。

  7.等待功率計和溫度計穩定約10分鐘后。

  8.讀取溫度計讀數,計算冷量:風量*空氣密度*空氣比熱容*(進風口溫度-出風口溫度)

  9.讀取功率計讀數,計算能效比:冷量/功率

  按照這個方法,我重測了這臺空調,得到兩組數據如下:

  風量:580m3/h

  進風口溫度:25.5°C/24.7°C

  出風口溫度:19.8°C/20.5°C

  功率:145w/100w

  空氣密度取1.2kg/m3,比熱容取1.03kJ/kg/K。

  計算結果:

  第一組:冷量=580/3600*1.2*1.03*(25.5-19.8)=1.135kw;能效比=1135/145=7.83

  第二組:冷量=580/3600*1.2*1.03*(24.7-20.5)=0.836kw;能效比=836/100=8.36

  由于我這房間保溫比較好,密閉好以后,維持室內外8°C溫差只需要100w多點,因此只能測到100w左右時的能效比,約有8左右,遠高于標稱的中間制冷能效比,說明i青春2虛標能效標識的可能性不大。而且我這臺是1匹機型,聽說外機比1.5匹還少一層換熱器,因此對于這個數值我是很滿意的,甚至還有那么一點小驚喜

  綜上,實測能效比的方法很多,很簡單,稍微用心就能測到,因此我建議@魅惑藍心大大實測一下能效比,驗證神機到底是不是真神,結果莫名其妙被@可愛維尼熊聯合@飛哥桑噴,噴人的評論還被頂高高。

  小伙伴們,你們說這得多桑心啊,求贊,求打賞,求安慰

  (原標題:除濕機是不是智商稅?用空調除濕好嗎?工程狗用科學告訴你答案!附i青春2空調實測喲!)

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