重慶冬季取暖,空調比取暖器更省電?我們做了個小實驗來尋找真相

2020-12-14 慢新聞

本月21日便是農曆冬至,一年中最為寒冷的時段即將到來,特別是有小孩和老人的家庭,「烤火」取暖是必不可少的過冬需求。近年來,市面上取暖設備種類繁多,琳琅滿目,什麼暖風機、小太陽、踢腳線等各種電暖器應接不暇,都說自己升溫快、能耗低。

但也有人認為,南方地區冬季取暖,空調才是效率最高、最省電的設備。究竟事實如何呢?記者進行了一個小實驗,也許有一些參考價值。

為啥這樣測試?

有過在我國北方地區生活經驗的群眾知道,北方冬季取暖最舒適的方式,當屬傳統的集中供暖,溫度適宜,室內空氣也不至於太過乾燥,取暖成本適中。但在重慶這樣的南方地區,安裝室內暖氣片或地暖,無疑是目前舒適度最高的取暖方式。

不過,暖氣片與地暖需要室內裝修配合,安裝成本高,且使用成本也高,目前並不普及。所以,我們這次討論的,還是最為常見的取暖方式。大體上分為電取暖器和空調取暖兩類情況。

空調VS取暖器

慣常思維中,空調通常都是耗電大戶,特別是熱空調更是如此,所以很多家庭更願意使用取暖器,並不願打開空調。測試中,我們用空調和電暖氣分別從早上10點到晚上10點取暖12小時左右(連續不停機),然後根據國家電網智能電錶日記錄的日耗電量數據,進行比較。

由於取暖器門類眾多,我們大致選取了踢腳線式(散熱片散熱)和暖風機式三種類型與空調進行比較。不過由於智能電錶顯示的是家庭總體的用電量,受照明、電視、電腦等設備的影響,結果會有一定誤差。但和取暖設備相比,這些設備的耗電量較小,所以基本能反映實際的耗電量。

我們的測試時間為12月5日至於12月9日之間,期間氣溫相差不大。測試地點為30平米左右的客廳,室內溫度在10-13攝氏度之間。

12月7日,使用散熱器片取暖器,額定功率為2200瓦。從上午10點全功率開機到晚上10點。取暖後3小時,溫度計顯示室內溫度為15.5攝氏度(溫度計擺放區域均距離取暖器2米左右),室內整體溫度提升並不明顯,但取暖器周圍溫度能達到17攝氏度左右,較為溫暖。全天家庭耗電量在36.22千瓦時。

12月6日,使用三匹定頻的空調櫃機進行取暖,額定功率2100瓦。從上午10點設置溫度為21攝氏度開機到晚上10點。取暖3個小時後,室內溫度顯示在18-21攝氏度左右,體感較為舒適。全天家庭耗電量為30點37千瓦時。

▲網上國網顯示的用電量

12月5日,使用暖風機進行取暖,額定功率為1800瓦,從上午10點開啟最大功率開機到晚上10點。取暖3小時後,室內溫度沒有太大變化,熱感主要集中在暖風觸及的地方,室內溫度顯示在14攝氏度左右。另外,長時間吹暖風體感比較乾燥。全天家庭耗電量為25.65千瓦時。

結論:由於涉及家中其他設備耗電使用的差異,所以耗電量會有一定誤差。但總體來說,空調的耗電量完全沒有我們想像中那麼高,而是和普通的取暖器在一個級別,甚至比長時間全功率運轉的大功率取暖器略低,且取暖效果更好,室內溫度能夠整體提升。此次測試我們採用的是定頻空調,若使用變頻空調,能耗理論上可以更低。

▲踢腳線電暖器運行中

為啥空調熱量大耗電還不高?

為什麼空調製熱效果好,能耗卻並不高?既然如此,為什麼並非所有地區都將空調取暖作為首選?

重慶大學汽車工程學院副教授、北航的熱能工程專業博士謝翌為我們分析了原因。謝翌介紹說,電暖器制熱與空調製熱的原理不同,電暖氣是通過將電能直接轉化為熱能,從而實現取暖。根據能量守恆定律,電暖氣得到的熱能在最完美的轉化條件下,最高也只能得到1:1的能量轉化,例如1千瓦時的電能能獲得3600千焦耳的熱量,基本上這個能量大致相當於1公斤TNT炸藥的能量。

而空調的原理實際上是通過壓縮機使製冷劑產生化學變化,實現熱量「四兩撥千斤」的搬運,簡單的說就是從室外將熱量搬運到室內,所以制熱的功率會超過壓縮機的運行所需的電功率。以3匹空調為例,其壓縮機消耗的電功率大概在2000-3000W,而其制熱的功率可相當於電功率的兩到三倍。

但是,熱交換並不是萬能的,因為如果室外溫度大大低於最佳熱交換溫度,空調的壓縮機的效率便會下降甚至無法運行。所以目前的空調大多安裝了1000W甚至2000W的電輔熱系統,這和電暖器的原理相同,利用電阻絲髮熱。所以在特別寒冷的地方,空調製熱會以超過壓縮機額定的功率運行,耗電量增加,效率下降。

但重慶目前的氣溫,尚未達到壓縮機難以工作的溫度(通常是零下5攝氏度以下),所以在不開啟輔熱功能的情況下,空調的能耗效率是比電暖器制熱高的。

上遊新聞·重慶晚報慢新聞記者 彭光瑞 文/圖

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