太陽能熱水器與其他類熱水器優缺點剖析

文 李楊

太陽能熱水器與其他類熱水器優缺點剖析

文 李楊

太陽能熱水器

太陽能熱水器把太陽光能轉化為熱能，將水從低溫度加熱到高溫度，以滿足人們在生活、生產中的熱水使用。太陽能熱水器按結構形式分為真空管式太陽能熱水器和平板式太陽能熱水器。目前我國以真空管式太陽能熱水器為主。

分類

真空管式家用太陽能熱水器：是由集熱管、儲水箱及支架等相關附件組成，把太陽能轉換成熱能主要依靠集熱管。集熱管利用熱水上浮冷水下沉的原理，使水產生微循環而達到所需熱水。

平板式太陽能熱水器：一般為分體式熱水器，介質則在集熱板內因熱虹吸系統自然循環，將太陽輻射在集熱板的熱量及時傳送到水箱內，水箱內通過熱交換將熱量傳送給冷水。介質也可通過泵循環實現熱量傳遞。

特點

太陽光穿過吸熱管的第一層玻璃照到第二層玻璃的黑色吸熱層上，將太陽光能的熱量吸收，由于兩層玻璃之間是真空隔熱的，熱量不能向外傳，只能傳給玻璃管里面的水，使玻璃管內的水加熱，加熱的水變輕沿著玻璃管受熱面往上進入保溫儲水桶，桶內溫度相對較低的水沿著玻璃管背光面進入玻璃管補充，如此不斷循環，使保溫儲水桶內的水不斷加熱，從而達到熱水的目的。

優點：利用太陽能轉化為熱能，節能環保，可多路供水。

缺點：安裝復雜，如安裝不當，會影響住房的外觀、質量及城市的市容市貌；維護較麻煩，因太陽能熱水器安裝在室外，多數在樓頂、房頂，因此相對于電熱水器和燃氣熱水器比較難維護；陰天使用水溫不夠熱，有排氣孔，散熱快，帶輔助電加熱的非常耗電，一般晚上用熱水比較多，水溫下降電加熱啟動，天亮了水也熱了，太陽的作用也不大；易受雷擊影響。

龐大且功率高的電熱水器

工作原理

家用太陽能熱水器通常按自然循環方式工作，沒有外在的動力。

真空管式太陽能熱水器為直插式結構，熱水通過重力作用提供動力。平板式太陽能熱水器通過自來水的壓力（稱為頂水）提供動力。而太陽能集中供熱系統均采用泵循環。由于太陽能熱水器集熱面積不大，考慮到熱能損失，一般不采用管道循環。

平板式太陽能熱水器為頂水方式工作，真空管太陽能熱水器也可實行頂水工作的方式，水箱內可以采用夾套或盤管方式。頂水工作的優點是供水壓力為自來水壓力，比自然重力式壓力大，尤其是安裝高度不高時，其特點是使用過程中水溫先高后低，容易掌握，使用者容易適應，但是要求自來水保持供水能力。頂水工作方式的太陽能熱水器比重力式熱水器成本大，價格高。

溫差控制集熱循環：太陽能熱水地暖系統中有集熱器、溫測器和水溫感應器，集熱系統吸收太陽能輻射后，集熱管溫度上升，當集熱器溫度和水箱溫度水溫差△t設定值時，檢測系統發出指令，循環泵將中央熱水器中的冷水輸入集熱器中，水被加熱后再回到水箱中，使水箱內的水達到設定的溫度。

地暖管道循環系統：增加一臺熱水循環泵，通過控制器控制地暖管道循環。當水溫達到設定溫度時，自動啟動地暖循環泵，使高溫水通過地暖盤管在室內循環，從而使室內溫度不斷提高。當水箱水溫低于某一設定值時，自動停止地暖管道循環泵。

電熱水器

電熱水器按儲水方式可分為即熱式和容積式（又稱儲水式或儲熱式）、速熱式（又稱半儲水式）三種；容積式是電熱水器的主要形式，按安裝方式的不同，可進一步區分為立式、橫式及落地式，按承壓與否，又可區分為簡易式（敞開式）和承壓式（封閉式），按容積大小又可區分為大容積與小容積式。

即熱式電熱水器

即熱式電熱水器是一種可以通過電子加熱元器件來快速加熱流水，并且能通過電路控制水溫、流速、功率等，使水溫達到適合人體洗浴的溫度的熱水器。即開即熱，無須等待，通常在數秒內可以啟動加熱。

優點：出熱水快，只需3秒鐘即可；熱水量不受限制，可連續不斷供熱水；體積小，外形精致；安裝、使用方便快捷；需多少熱水用多少電，耗能少；恒溫機型可實現多路供水。

缺點：功率高，需預留至少4平方的銅芯專線電線(部分南方用戶可以使用2.5平方的電線)。

容積式電熱水器

容積式電熱水器按其出口型式分為：封閉式電熱水器和敞開式電熱水器兩種。封閉式電熱水器在出水口處由一個或多個閥門控制水量，并在自來水壓力下工作。該類熱水器具有安裝位置靈活、出水壓力高及熱損失小等優點。但因其內膽在帶壓情況下工作，需采用較厚材料，制造工藝要求高；敞開式電熱水器的出水口敞開，由進水管路上的一個閥門控制水量。此類熱水器在常壓下工作，故其內膽制作要求較低，且結構也相對簡單。目前，大多數廠家生產的容積式電熱水器均為封閉式電熱水器。

容積式電熱水器按安裝方式分為：壁掛臥式、壁掛立式和落地式三種。壁掛臥式熱水器安裝時水平掛置在墻體上，適合于容量不大于100L的熱水器，對墻體有一定的強度要求；壁掛立式熱水器安裝時垂直地掛置在墻體上，適合于容量不大于100L的熱水器，對墻體有一定的強度要求；落地式熱水器安裝時可垂直放置在堅固的地面上，適合于大容量100L以上的熱水器。

優點：安全性能較高，能量潔凈。能多路供水。既可用于淋浴、盆浴，還可用于洗衣、洗菜。安裝也較簡單，使用方便。

缺點：一般體積較大，使用前需要預熱，不能連續使用超出額定容量的水量，要是家庭人多，洗澡中途還得等。另外，洗完后沒用完的熱水會慢慢冷卻，造成浪費。水溫加熱溫度高，易結垢，污垢清理麻煩，不清又影響發熱器壽命。

速熱式電熱水器

速熱式電熱水器，是繼儲水式、即熱式電熱水器之后的第三代電熱水器產品。它不僅僅徹底摒棄了前輩們的功能缺陷，還完美融合和提升了他們的優點，充分滿足了用戶在沐浴過程中的舒適度和滿意度。速熱式的體積小、容量小(20L以內)、安裝條件低(普通家庭2.5平方線路即可安裝)、出水量大、加熱迅速、使用過程中不受天氣影響，而且無使用人數的限制。速熱式電熱水器相對于即熱式電熱水器來說,對于電壓、電線的要求不高,一般家庭都可以安裝，速熱式電熱水器相對于儲水式電熱水器來說,他的體積比儲水式電熱水器的體積小,而且在安全,隔電方面結合了即熱式的優點。

燃氣熱水器

直排式熱水器

特點：熱水器燃燒所需的空氣來自室內，燃燒所產生的煙氣也排在室內。

優點：體積小、價格低，節約燃氣，安裝及使用方便。

缺點：如果使用時通風不好，會產生大量對人身有害的一氧化碳。

煙道式熱水器

特點：熱水器工作時所需的空氣取自于室內，而燃燒所產生的煙氣通過煙道排于室外。

優點：相對直排式更為安全，同時產水量也可增大到8--10升/分鐘。

缺點：體識大，安裝有一定困難。

平衡式熱水器

特點：熱水器燃燒所需的空氣來自室內，燃燒所產生的煙氣也排于室外。

燃氣熱水器

優點：熱水器的氣體與內隔絕，燃燒的好壞與室內無關，屬于完全安全型熱水器。

缺點：熱水器安裝要緊靠外墻，且要開一個約300×300mm的孔，安裝比較麻煩。

4、強排式熱水器

特點：在熱水器出氣口裝有排風扇，將燃燒的煙氣通過機械力強制排于室外。平衡式還同時從室外抽取新鮮空氣。

優點：風壓大，室內環境對熱水器影響小，使用更安全。因空氣流量大，煙道較細，便于安裝。

缺點：要求使用交流電，停電時無法使用，價格較高。所需的空氣來自室內，燃燒所產生的煙氣也排在室內。

提醒：燃氣熱水器安全嗎？

燃氣熱水器的工作原理是冷水進入熱水器，流經水氣聯動閥體在流動水的一定壓力差值作用下，推動水氣聯動閥門，并同時推動直流電源微動開關將電源接通并啟動脈沖點火器，與此同時打開燃氣輸氣電磁閥門，通過脈沖點火器繼續自動再次點火，直到點火成功進入正常工作狀態為止，此過程約連續維持5～10秒時間，當燃氣熱水器在工作過程或點火過程出現缺水或水壓不足、缺電、缺燃氣、熱水溫度過高、意外吹熄火等故障現象時，脈沖點火器將通過檢測感應針反饋的信號，自動切斷電源，燃氣輸氣電磁閥門的缺電供給的情況下立刻回復原來的常閉閥狀態，也就是說此時已切斷燃氣通路，關閉燃氣熱水器起安全保護作用。

通常一臺合格的燃氣熱水器，指各項性能指標符合GB 6932-2001《家用燃氣快速熱水器》國家標準要求的燃氣熱水器，從點火狀態到進入正常工作狀態的整個過程是全自動控制，無需人為調整或附加設置，只要打開冷水開關或接通冷水水源，通過水量調節裝置和氣量調節裝置調節得到合適的水量與水溫，燃氣熱水器就立刻在5～10秒的時間內進入正常工作狀態，同時產出熱水，一旦出現以上意外故障，燃氣熱水器將會在10秒內自動停止工作，并立刻切斷燃氣通路，防止燃氣繼續流出，且不能自動重新開啟，除非人為地排除以上故障后再重新啟動燃氣熱水器，方能正常工作狀態，因此，其工作性能較為安全可靠。

空氣源熱泵熱水器

空氣源熱泵熱水器

熱泵熱水器

熱泵熱水器就是利用逆卡諾循環，通過介質，把熱量從低溫物體傳遞到高溫的水里的設備。熱泵裝置，可以使介質（冷媒）相變，變成比低溫熱源更低，從而自發吸收低溫熱源熱量；回到壓縮機后的介質，又被壓縮成高溫（比高溫的水還高）高壓氣體，從而自發放熱到高溫熱源；實現從將低溫熱源“搬運”熱量到高溫熱源。

優點：干凈安全；環保節能；可多路供水。

缺點：體積龐大，占地方；因地方差異，北方地區平均氣溫，節能效果不明顯；一般安裝在樓頂或地面，對于中間樓層，安裝在陽臺影響美觀；售價相對高。

基本原理

熱泵熱水器主要是由壓縮機、熱交換器、軸流風扇、保溫水箱、水泵、儲液罐、過濾器、電子膨脹閥和電子自動控制器等組成。接通電源后，軸流風扇開始運轉，室外空氣通過蒸發器進行熱交換，溫度降低后的空氣被風扇排出系統，同時，蒸發器內部的工質吸熱汽化被吸入壓縮機，壓縮機將這種低壓工質氣體壓縮成高溫、高壓氣體送入冷凝器，被水泵強制循環的水也通過冷凝器，被工質加熱后送去供用戶使用，而工質被冷卻成液體，該液體經膨脹閥節流降溫后再次流入蒸發器，如此反復循環工作，空氣中的熱能被不斷“泵”送到水中，使保溫水箱里的水溫逐漸升高，最后達到55℃左右，正好適合人們洗浴，這就是空氣源熱泵熱水器的基本工作原理。