# 热泵与空调原理计算器 - 制冷循环、COP、采暖成本、空调匹数

> 在线演示热泵 / 空调制冷循环与 P–h 图，计算卡诺与实际 COP、热泵与电暖和燃气采暖费用，按面积估算空调几匹与 APF 能效，并解释冰箱开门为何不降温。

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- 最后更新: 2026-10-29
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热泵和空调不是“产生”热或冷，而是用电把热从低温处搬到高温处，所以一度电能换来三四度热。这个工具用动画展示压缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器组成的循环，按近似物性画出 P–h 图，比较卡诺 COP 与实际 COP 随室外温度的变化，帮你算热泵、电暖器和燃气壁挂炉谁更省钱，以及卧室客厅该买几匹空调。

## 使用步骤

1. 在“制冷循环”里选制冷剂和制热 / 制冷模式，调室内外温度，看循环动画、各状态点和 COP
2. 在“COP 与室外温度”里设出水温度，比较地暖与暖气片、卡诺极限与实际值
3. 在“采暖成本对比”里输入面积或年热需求、电价和气价，查看三种方式的年费用和碳排放
4. 在“空调选几匹”里填房间面积、保温和朝向，得到冷负荷、推荐匹数和能效等级对应的电费

## 功能特点

- 蒸气压缩循环动画：管路按温度着色，标出 Q_h、Q_c、W 与 4 个状态点的压力温度
- R32、R290、R410A 近似物性的 P–h 图（饱和拱 + 循环），给出压比、排气温度、干度
- 卡诺 COP、循环模型 COP 和“卡诺比例”模型三条曲线，可计入结霜除霜损失
- 热泵 / 电热 / 燃气年费用、每度热成本、CO₂ 排放，以及热泵胜过燃气所需的最低 COP
- 按面积、层高、保温、日照、人数估算冷负荷，换算 BTU/h、冷吨与“匹”，附 GB 21455 APF 等级表
- 冰箱开门能量流：房间净得热就是压缩机电功

## 常见问题

### 热泵为什么一度电能产生三四度热？

热泵不是把电变成热，而是用电驱动压缩机，把室外空气里的热“搬”进屋。理论上限是卡诺 COP = T热 / (T热 − T冷)，35 °C 出水、室外 2 °C 时约 9.3；实际机器约为卡诺的 40–60%，所以 COP 3–4 很常见。电暖器的 COP 永远是 1。

### 室外越冷热泵效率为什么越低？

热泵要把热从室外“抬”到出水温度，温差越大，压缩机要做的功越多，COP 就越低。另外在 0 °C 左右空气潮湿，室外机会结霜，需要反向运行除霜，又额外损失 10% 左右。所以低温地区宜选低温型热泵，并配合地暖这类低温末端。

### 家里空调该买几匹？

“匹”在国内现在代表制冷量档位：1 匹约 2.5 kW（26 机），1.5 匹约 3.5 kW（35 机），2 匹约 5 kW。保温一般的房间每平米需要约 150 W 冷量，所以 1 匹适合 10–15 m²，1.5 匹适合 15–22 m²。顶楼、西晒、厨房或人多要再加大。

### 热泵采暖比燃气壁挂炉省钱吗？

看电价和气价。天然气每立方米约 10 kWh 热值，壁挂炉效率约 90%，所以每度热的燃气成本 = 气价 / 9。热泵每度热的电费 = 电价 / SCOP。工具会算出持平 COP：例如电价 0.55 元、气价 3.2 元时只要 SCOP 高于约 1.5，热泵就更便宜。

### 夏天打开冰箱门能给房间降温吗？

不能，反而更热。冰箱从箱内（此时就是房间空气）吸热，再从背后的冷凝器把这些热连同压缩机耗的电一起放回同一个房间。净效果是房间多得到压缩机电功那么多的热。空调能降温，是因为它的冷凝器放在室外。

## 相关工具

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