空氣源熱泵熱水器的特點分析

殷生楠

摘要：指出了空氣源熱泵熱水器是一種消耗少量電能，既能為用戶提供生活熱水，又能像空調一樣釋放冷氣，滿足制冷需求的熱水器。分析了空氣源熱泵熱水器的特點，并探討了其應用前景。

關鍵詞：空氣源熱泵；特點分析；應用前景

中圖分類號：TU995文獻標識碼：A文章編號：1674—9944（2014）09—0247—03

1引言

空氣源熱泵與一般空調的原理一樣，遵循逆卡諾循環原理，有空調的四大件：壓縮機、冷凝器、蒸發器、節流閥。壓縮機將回流的低壓冷媒壓縮后，變成高溫高壓的氣體排出，高溫高壓的冷媒氣體流經纏繞在水箱外面的銅管，熱量經銅管傳導到水箱內，冷卻下來的冷媒在壓力的持續作用下變成液態，經膨脹閥后進入蒸發器，由于蒸發器的壓力驟然降低，因此液態的冷媒在此迅速蒸發變成氣態，并吸收大量的熱量。同時，在風扇的作用下，大量的空氣流過蒸發器外表面，空氣中的能量被蒸發器吸收，空氣溫度迅速降低，變成冷氣排進需要制冷的地方。隨后吸收了一定能量的冷媒回流到壓縮機，進入下一個循環[1]。本文主要介紹其特點及應用。

2空氣源熱泵的特點分析

2.1主要優點

2.1.1使用安全

由于空氣源熱泵不使用燃氣也不使用電原件直接加熱熱水，這樣就避免了CO中毒和觸電的安全隱患。

2.1.2經濟環保

從初投資的角度來看或許空氣源熱泵要比普通燃氣、電熱水器要高。但從后期運行使用方面來看其耗電量只有等量電熱水器的1/4，以一個4口之家來計算，正常熱水使用量在200L/d左右，用電熱水器加熱，電費大約需要4元/d，而空氣源熱泵則只需要約1元/d，一年可以節約1000元左右的電費，只需2～3年時間便可以收回成本。一般熱泵熱水器的使用壽命在15年左右。

在追求低碳生活的大環境下，空氣源熱泵應運而生。通過將周圍空氣中的熱量轉移到水中，完全做到零排放，對環境幾乎不產生影響，這點也是燃氣熱水器無法相比的。

2.1.3兼有制冷效果

空氣源熱泵工作原理是逆卡諾循環，就必然有吸熱與放熱同時存在，兩個部分是緊密的聯系在一起的，密不可分，必須同時工作。即在加熱熱水的同時，給廚房制冷。或者說在給廚房制冷的同時也在加熱熱水。這個是最大的優勢，普通熱水器（如電加熱，燃氣熱水器，太陽能熱水器等）根本不可能有制冷的功能。如果廚房要額外增加制冷功能，需要買一臺廚房空調。由于廚房有油煙，是個特殊的環境，所以廚房空調跟普通空調是不一樣的，價格也要貴很多。

2.2存在的缺點

2.2.1不適用于制高溫熱水

目前在國內熱泵熱水器主要使用的的冷媒為R22，在冷凝溫度為55℃時，壓縮機排氣壓力大約在28Pa，而對于壓縮機來說一般的排氣壓力大約在26～30Pa，因此壓縮機冷凝器的工作溫度受到限制，高溫熱水的水溫也將受到限制。

2.2.2受環境影響較大

低溫環境下運行，熱泵系統的蒸發溫度降低，系統制熱性能系數下降。當外界溫度降至-10℃以下時，壓縮機壓縮比增大，導致排氣溫度過高，超過壓縮機的允許溫度，可能導致壓縮機啟停過于頻繁，影響壓縮機的使用壽命。這是導致熱泵熱水器在南方應用比較廣泛而在北方難以被推廣的主要原因[2]。

3亟待解決的問題

目前國內空氣源熱泵熱水器在市場開發、產品研發和行業標準還存在許多問題。這是今后空氣源熱泵熱水器能否在市場得到推廣必然面臨的問題。

（1）空氣源熱泵熱水器在技術上面還不是很成熟，特別是在節能關鍵的技術上面，離產業化還有一段距離。據了解，自2004年開始，國內商家推出了多款商用和家用空氣源熱泵熱水器，占據了一定的市場份額，但市場的拓展舉步維艱，使得大部分公司都是定量生產。因此，不論政府、企業和市場都應該對環保、節能的空氣源熱泵熱水器加以宣傳，加快產業化進程，以期待得到更多消費者的青睞。

（2）空氣源熱泵熱水器工作的溫度一般為-10～40℃，對于外界溫度低于-10℃的地區不適合。要解決這個問題，使其得到更廣泛的推廣，這就需要政府和企業給予給多的政策和資金投入到研發當中去。

（3）由于空氣源熱泵熱水器在國內剛剛起步，國內相關行業標準缺失，缺乏一個判斷標準。要使空氣源熱泵熱水器健康的發展，就需指定一套完善的標準，對產品和施工加以規范和監管，形成一個良好的氛圍[3]。

4空氣源熱泵的應用前景

熱泵熱水機組以清潔再生原料（空氣+電）為能源，不產生對人體有害的氣體，同時也減少了溫室效應和大氣污染。目前，在我國電力資源短缺的前提下，采用熱泵熱水機組制取熱水，即能以最小的電力投入獲得最大的供熱效益。將熱泵熱水機組放在建筑物的頂層或室外平臺即可工作，省卻了專用鍋爐房。在設備結構上真正實現了水、電分離，確保了用戶的安全。空氣源熱泵熱水機組的制造、推廣和使用在我國只是最近10年的事，但由于其相對傳統制取熱水設備的高效節能、環保、安全、智能化控制、不占用永久性建筑空間等優點而引起了市場日益廣泛的關注。目前已經應用到賓館、酒店、寫字樓、醫院、學校、工廠、家庭、公共浴室、游泳館、溫室、養殖等行業。

參考文獻：

[1] 吳業應，韓寶琦.制冷原理及設備[M].西安：西安交通大學出版社，1997.

[2] 馬路，張華俊.空氣源熱泵熱水器的發展[J].制冷設備，2009，8（10）.

[3] 周峰，馬國遠.空氣能熱泵熱水器的現狀及展望[J].節能，2006（7）：13～17.endprint