空气能热水器原理

空气能热水器原理

空气能热水器的简介、工作原理-空气能热水器原理的应用

本网观点:空气能热水器压缩空气，使空气温度升高，然后通过一种-17?就会沸腾的液体传导热量到室内的储水箱内，再将热量释放传导到水中。

空气能热水器，又称热泵热水器，也称空气源热水器，是采用制冷原理从空气中吸收热量来制造热水的“热量搬运”装置。通过让工质不断完成蒸发(吸取环境中的热量) ?压缩?冷凝(放出热量)?节流?再蒸发的热力循环过程，从而将环境里的热量转移到水中。2009年9月1日，由美的、同益等新能源家电企业参与制定的，中国首部空气能热水器国家标准《家用和类似用途热泵热水器》于同年9月1日正式出台实施。2009年10月26日媒体报道，空气能热水器开始在一些家庭中流行起来。

工作原理

空气能热水器是按照“逆卡诺”原理工作的，形象地说，就是“室外机”像打气筒一样压缩空气，使空气温度升高，然后通过一种-17?就会沸腾的液体传导热量到室内的储水箱内，再将热量释放传导到水中。运用热泵工作原理制热，与空调制冷相反——国家制冷标准是1000瓦，电制冷2800瓦。根据热平衡的原理，同时

最少产生2800瓦的热量，加上输入的1000瓦电，实际产生的热量在3000——4000瓦，把这些热量输送到保温水箱，其耗电量只是电热水器的四分之一(电热水器即使热效率100%，输入1000电也只有1000瓦的热)。空气能热水器则不需要阳光，因此放在家里或室外都可以。太阳能热水器储存的水

用完之后，很难再马上产生热水。如果电加热又需要很长的时间，而空气能热水器只要有空气，温度在零摄氏度以上，就可以24小时全天候承压运行。这样一来，即使用完一箱水，一个小时左右就会再产生一箱热水。同时它也能从根本上消除了电热水器漏电、干烧以及燃气热水器使用时产生有害气体等安全隐患，克服了太阳能热水器阴雨天不能使用及安装不便等缺点，具有高安全、高节能、寿命长、不排放毒气等诸多优点。空气能热水器的寿命一般可以达到15至20年。

简单地说，空气能热水器的原理就是通过蒸发器抓取空气中的热量并通过压缩机提升并输送、释放热量到水箱中从而把水加热到指定温度。

具体说明如下:

空气能热水器工作原理说明:

空气能热泵热水器顾名思义关键就在于热泵。要靠热泵把存在于空气中的低品味热能搬运到水中从而把水加热，这就要求压缩机能够承受高温高压，另外必须有较大面积的蒸发器，因为与空气接触的面积越大，在同等条件下搬运的热能就越

多，能效比就会更高。更为很关键的是搬运热能的工质(也叫冷媒、俗称雪种)要能在严寒的冬季把寒冷空气中的低品味热能搬运到水中去，要求工质两态(液态与汽态)转换温度要低于-25?，同时要产生65?热水又要求工质的临界压力要低，否则会使压缩机进入高压保护而制不了高温热水，长期运行在这种状态下会缩短压缩机使用寿命。针对以上几点，我们采用了美国谷轮压缩机和比同行业大了1.5倍面积的换热器，并且研发了全新的工质，打破了其他品牌只能使用R22或者 R417等单一的高压工质不能适应寒冷或者过热天气制热水不能超过55?的局限。我们的机组在产生65?热水时的压力不超过22kg，而其他同类产品在制取热水达到55?时的压力就已经超过此值了。压缩机过压会产生两个问题，一是因为过压是压缩机使用寿命缩短，而是压缩机过压后进入停机保护状态，无法及时产出热水。

热泵对于国内大多数人来说还是个陌生的名词，但热泵理论在19世纪已经问世。逆卡诺循环热泵热水器是利用逆卡诺循环原理来工作。工质(冷媒)指的是在一定环境状态下的液态低温介质，因各种介质的化学性质不同，它们的蒸发温度也不同。我们的热泵热水器使用的工质蒸发温度在-35?~-25?。举一个简单的例子，把一块冰放到比它自身温度高的环境中会融化，环境温度越高融化速度越快，如果再用风扇对着冰吹的话融化速度会更快，因为这时冰是在和空气环境寻找“热平衡”，可想而知热泵热水器中的工质象冰一样在空气中寻找“热平衡”，它利用压缩机将已吸取热量的工质压缩后迅速膨胀并与水换热，水吸收了工质的热量，然后通过节流装置使已经汽化的工质收缩变成液态，再回到蒸发器中与空气进行热交换，同时使用风扇提高其换热效率，而后又回到压缩机，如此周而复始的工作。

空气能热泵热水器(空气源热泵热水器)的工作原理

空气能热泵热水器实质上是一种热量提升装置，空气能热泵热水器的作用是从周围环境中吸取热量，并把它传递给被加热的对象(温度较高的物体)，其工作原理与制冷机相同，都是按照逆卡诺循环工作的，所不同的只是工作温度范围不一样。

一台压缩式空气能热泵热水器装置，主要有蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀四部分组成，通过让工质不断完成蒸发(吸取环境中的热量) ?压缩?冷凝(放出热量)?节流?再蒸发的热力循环过程，从而将环境里的热量转移到水中。

空气能热泵热水器在工作时，把环境介质中贮存的能量QA在蒸发器中加以吸收;它本身消耗一部分能量，即压缩机耗电QB;通过工质循环系统在冷凝器中进行放热QC，QC=QA QB，由此可以看出，空气能热泵热水器输出的能量为压缩机做的功QB和空气能热泵热水器从环境中吸收的热量QA;因此，采用空气能热泵热水器技术可以节约大量的电能。

空气能热泵热水器技术发展史随着工业革命的发展，19世纪初，人们对能否将热量从温度较低的介质“泵”送到温度较高的介质中这一问题发生了浓厚的兴趣。英国物理学家J.P.Joule提出了“通过改变可压缩流体的压力就能够使其温度发生变化”的原理。1854年，W.Thomson教授(即大家熟知的Lord Kelvin勋爵)发表论文，提出了热量倍增器(Heat Multiplier)的概念，首次描述了空气能热泵热水器的设想。

当时，空气能热泵热水器供暖的对象主要是民用，供暖需求总量小，特别是对由于采暖方式及其对环境的影响尚没有足够的意识。人们采暖的方式主要是燃煤和木材，因而，空气能热泵热水器的发展长期明显滞后于空调的发展。

上世纪30年代，随着氟利昂制冷机的发展，空气能热泵热水器有了较快的发展。特别是二战以后，工业经济的长足发展带来的对供热的大量需求及相对能源短缺，促进了大型供热及工业用空气能热泵热水器的发展。1973年的全球性能源危机，进一步促进了空气能热泵热水器在全世界范围内的发展。但空气能热泵热水器在世界范围内的大规模商业应用是最近20年的事，如美国，截止1985年全国共有14,000台地源空气能热泵热水器，而1997年就安装了45，000台，到目前为止已安装了400，000台，而且每年以10,的速度稳步增长。

我国的空气能热泵热水器事业近几年已开始起步，而且发展势头看好。目前，我国利用较多的是水源空气能热泵热水器，而用空气源空气能热泵热水器制取生活用热水在国内近两年刚刚起步。

空气能热水器原理的应用:

1、安全:利用空气烧水，水电彻底分离，并设多重保护，不存在任何不安全隐患。

2、节能:用少量的电能将空气中的热能搬运到水中给水加热,消耗能源是电热水器的1/5;煤气热水器的1/6;燃油热水器的1/4;普通太阳能的2/3;并且可以利用低谷电达到更节能的效果。

3、环保:通过国家节能协会认可的“绿色节能产品”，不污染环境，低噪音运行。采用美国“谷轮”最先进的控制系统加本公司的人性化设计，设有记忆功能,停电后自动恢复，温度控制运行，亦可实现时间控制，插上插头，一切不用您操心,便可产生源源不断的热水。