空气源热泵热水器的特点分析

殷生楠

摘要：指出了空气源热泵热水器是一种消耗少量电能，既能为用户提供生活热水，又能像空调一样释放冷气，满足制冷需求的热水器。分析了空气源热泵热水器的特点，并探讨了其应用前景。

关键词：空气源热泵；特点分析；应用前景

中图分类号：TU995文献标识码：A文章编号：1674—9944（2014）09—0247—03

1引言

空气源热泵与一般空调的原理一样，遵循逆卡诺循环原理，有空调的四大件：压缩机、冷凝器、蒸发器、节流阀。压缩机将回流的低压冷媒压缩后，变成高温高压的气体排出，高温高压的冷媒气体流经缠绕在水箱外面的铜管，热量经铜管传导到水箱内，冷却下来的冷媒在压力的持续作用下变成液态，经膨胀阀后进入蒸发器，由于蒸发器的压力骤然降低，因此液态的冷媒在此迅速蒸发变成气态，并吸收大量的热量。同时，在风扇的作用下，大量的空气流过蒸发器外表面，空气中的能量被蒸发器吸收，空气温度迅速降低，变成冷气排进需要制冷的地方。随后吸收了一定能量的冷媒回流到压缩机，进入下一个循环[1]。本文主要介绍其特点及应用。

2空气源热泵的特点分析

2.1主要优点

2.1.1使用安全

由于空气源热泵不使用燃气也不使用电原件直接加热热水，这样就避免了CO中毒和触电的安全隐患。

2.1.2经济环保

从初投资的角度来看或许空气源热泵要比普通燃气、电热水器要高。但从后期运行使用方面来看其耗电量只有等量电热水器的1/4，以一个4口之家来计算，正常热水使用量在200L/d左右，用电热水器加热，电费大约需要4元/d，而空气源热泵则只需要约1元/d，一年可以节约1000元左右的电费，只需2～3年时间便可以收回成本。一般热泵热水器的使用寿命在15年左右。

在追求低碳生活的大环境下，空气源热泵应运而生。通过将周围空气中的热量转移到水中，完全做到零排放，对环境几乎不产生影响，这点也是燃气热水器无法相比的。

2.1.3兼有制冷效果

空气源热泵工作原理是逆卡诺循环，就必然有吸热与放热同时存在，两个部分是紧密的联系在一起的，密不可分，必须同时工作。即在加热热水的同时，给厨房制冷。或者说在给厨房制冷的同时也在加热热水。这个是最大的优势，普通热水器（如电加热，燃气热水器，太阳能热水器等）根本不可能有制冷的功能。如果厨房要额外增加制冷功能，需要买一台厨房空调。由于厨房有油烟，是个特殊的环境，所以厨房空调跟普通空调是不一样的，价格也要贵很多。

2.2存在的缺点

2.2.1不适用于制高温热水

目前在国内热泵热水器主要使用的的冷媒为R22，在冷凝温度为55℃时，压缩机排气压力大约在28Pa，而对于压缩机来说一般的排气压力大约在26～30Pa，因此压缩机冷凝器的工作温度受到限制，高温热水的水温也将受到限制。

2.2.2受环境影响较大

低温环境下运行，热泵系统的蒸发温度降低，系统制热性能系数下降。当外界温度降至-10℃以下时，压缩机压缩比增大，导致排气温度过高，超过压缩机的允许温度，可能导致压缩机启停过于频繁，影响压缩机的使用寿命。这是导致热泵热水器在南方应用比较广泛而在北方难以被推广的主要原因[2]。

3亟待解决的问题

目前国内空气源热泵热水器在市场开发、产品研发和行业标准还存在许多问题。这是今后空气源热泵热水器能否在市场得到推广必然面临的问题。

（1）空气源热泵热水器在技术上面还不是很成熟，特别是在节能关键的技术上面，离产业化还有一段距离。据了解，自2004年开始，国内商家推出了多款商用和家用空气源热泵热水器，占据了一定的市场份额，但市场的拓展举步维艰，使得大部分公司都是定量生产。因此，不论政府、企业和市场都应该对环保、节能的空气源热泵热水器加以宣传，加快产业化进程，以期待得到更多消费者的青睐。

（2）空气源热泵热水器工作的温度一般为-10～40℃，对于外界温度低于-10℃的地区不适合。要解决这个问题，使其得到更广泛的推广，这就需要政府和企业给予给多的政策和资金投入到研发当中去。

（3）由于空气源热泵热水器在国内刚刚起步，国内相关行业标准缺失，缺乏一个判断标准。要使空气源热泵热水器健康的发展，就需指定一套完善的标准，对产品和施工加以规范和监管，形成一个良好的氛围[3]。

4空气源热泵的应用前景

热泵热水机组以清洁再生原料（空气+电）为能源，不产生对人体有害的气体，同时也减少了温室效应和大气污染。目前，在我国电力资源短缺的前提下，采用热泵热水机组制取热水，即能以最小的电力投入获得最大的供热效益。将热泵热水机组放在建筑物的顶层或室外平台即可工作，省却了专用锅炉房。在设备结构上真正实现了水、电分离，确保了用户的安全。空气源热泵热水机组的制造、推广和使用在我国只是最近10年的事，但由于其相对传统制取热水设备的高效节能、环保、安全、智能化控制、不占用永久性建筑空间等优点而引起了市场日益广泛的关注。目前已经应用到宾馆、酒店、写字楼、医院、学校、工厂、家庭、公共浴室、游泳馆、温室、养殖等行业。

参考文献：

[1] 吴业应，韩宝琦.制冷原理及设备[M].西安：西安交通大学出版社，1997.

[2] 马路，张华俊.空气源热泵热水器的发展[J].制冷设备，2009，8（10）.

[3] 周峰，马国远.空气能热泵热水器的现状及展望[J].节能，2006（7）：13～17.endprint