新一代节能环保家用热水器——空气能热水器

文/张培君

新一代节能环保家用热水器
——空气能热水器

文/张培君

随着现代家用釆暖热水器技术的不断发展和创新，一种更节能、环保、清洁的采暖热水设备——空气能热泵热水器也已在国内市场得到推广和认可，空气能热水器是继燃气热水器、电热水器、太阳能热水器之后，又一款新型的节能型家用热水器。

目前家电市场上热泵热水器的种类较多，但从内在技术性能结构层面来说，一般可分为太阳能助推型热水器、水源型热水器和空气能热水器三大系列产品。空气能热水器顾名思义是从空气中获得所需能量对水进行加热。空气能热泵热水器由于受到各种限制条件因素最少，而且具有独特的节能低耗技术优势，所以在城乡家庭中的发展普及有较大空间，甚至有取代现代家庭中广泛使用的燃气热水器和电加热式热水器的趋势。

1 空气能热水器的国标准则

我国是从90年代末开始引进热泵技术，目前国内大概已有数百家制造厂商从事空气能热泵热水器的研发与生产销售。特别是在近几年来，其发展规模相当迅猛，由于空气能热泵热水器拥有独特的先进技术和系统设计，在系统结构与节约能耗方面具有很大的市场优势，所以在目前家电市场中，具有特色功能的家用空气能热水器受到了消费者的欢迎。

当然随着空气能热水器的大批量生产，为了保障和规范空气能热水器的技术质量与市场秩序，国家早在2009年9月1日就已出台相关实施政策，即中国空气能热水器国家标准《家用和类似用途热泵热水器》，该标准统一了家庭用空气能热水器的测试条件和方法，并规定在标准环境下，其能效比不低于3.4，循环加热能效比不低于3.7的具体条款。

尽管已有国标管控，但空气能热水器国内发展现状仍存在诸多问题，其中技术质量方面的缺陷仍是主要问题，所以为了进一步提高产品质量并实施标准要求，国家发改委、国家质检总局和国家认监委又联合制定相关标准，即《热泵热水机(器)能源效率标识实施规则》，并已于2015年1月1日开始正式实施，该规则的出台实施将给目前市场上的空气能热水器明确划分能效等级，并要求在产品上必须明显标注能效标识标签。此规则的实施不仅淘汰了低能效空气能热水器产品，还给广大消费者优购空气能热水器提供了重要参考依据。

2 家用空气能热水器工作原理

空气能热水器是一种按照“逆卡诺”原理进行釆暖供热的设备，该设备是配置连接在保温水箱外，外观似是空调的“室外机”。空气能热水器运行工作原理与家用空调器相近似，采用220V电源电压，室外空气通过蒸发器进行热交换，温度降低后的空气被风扇排出系统，而蒸发器则相应吸取热气流并被吸入压缩机，压缩机将这种低压气体压缩成为高压气体、高压气体则又送入冷凝器，而被水泵强制循环的水也通过冷凝器，当水箱内热水温度达到合适温度时即可供使用者使用。所以压缩机如此反复循环工作，使空气中的热能被不断“泵”送到水中，而保温水箱里的水温逐渐提升，最后当水温达到50℃左右时适合洗浴，这就是空气能热泵热水器最基本的工作原理。这种方式供热的原理，与现有的太阳能热水器及电热水器工作原理截然不同。

3 家用空气能热水器的特点

空气能热水器从内部设计结构可分为两大类型产品，一种是适用于家庭使用的氟循环（盘管式）热水器，另一种适用于商业餐饮使用的水循环（内置水泵）热水器。水循环热水器的主机是内置换热器，水箱内部没有设置盘管，当温水水流通过时则不断循环加热；氟循环热水器则是利用压缩机中的氟利昂，利用吸收空气的能源，在往复循环的过程中传递热量使水升温并加热。

家用空气能热水器不同于传统电热水器，因为电热水器是利用电发热管直接将电能转换为热能加热冷水，

其电热转换功率一般在95%左右，而空气能热水器所消耗的电能是直接带动热泵工作，仅仅起到促使压缩机制冷剂循环的作用，当大量空气中的热量进入体系内，则热水得到的能量将远远大于热泵实际消耗的电能。空气能热水器系统加热水时，其主要能源是来自周围的空气，能量消耗相当于电热水器所耗能量的1/4，其运行费用远远低于电热水器的使用成本。

4 家用空气能热水器的安全保障

众所周知，使用电热水器最大的安全隐患就是漏电，其原因在于电热水器是在水箱中内置电加热管，电加热管直接对水进行加热，由于电加热管长期被浸泡于水中，久而久之储水箱内壁及金属加热管会逐渐被锈蚀，严重时会造成电热管内部的加热丝与水直接发生接触，此时就会有漏电事故发生。

空气能热水器采用的是水电分离技术，电源电压只是通过室外主机带动压缩机进行工作，通过压缩空气把空气中的热量通过制冷剂吸收，制冷剂将空气中的热量传递到水箱对水进行加热，另一方面储水箱管路中流动的是不带电制冷剂，并无设置任何带电的电器元件，这也从根本上杜绝了漏电的安全隐患。

空气能热水器在电路系统控制方面也设有完善的安全保护措施，其电子自动控制器的设计拥有全程序故障自检功能，一旦当电路发生故障时系统会自动停止工作。在机组方面也具有多重保护功能，如高、低压控制保护、低温自控防冻保护、水泵过载保护、排气高温保护、压缩机过载保护、室外风机过载保护、水箱水位自控保护等，这些保护功能确保了机组工作性能的稳定性和安全可靠性。此外，空气能热水器的安装也相当便捷灵活，运行机组可以安装在阳台、屋顶、庭院、地下室等处，全天侯24小时能正常运行工作，无论春夏秋冬是阴雨、雪天的恶劣天气，均不会限制和影响热水器提供源源不断的热水。

5 家用空气能热水器的优势性能

（1）节能效果与常规电热水器相比可节省70%的能源，与燃气热水器、电辅助加热的太阳能热水器相比，其能耗是燃气热水器的1/3左右、电辅助太阳能热水器的1/1.5左右，每耗电1kw平均可以产生4kw的热能能量。

（2）一体式空气能热水器实现了主机和水箱的整体设计，无需设置复杂的水管管路，占用空间面积更小，方便安装于车库、阳台、屋顶、厨房、储物间等处，广泛适用于住宅小区、高层楼房、别墅等家庭用户。

（3）热水器实现全自动控制，压缩机组自动按设置需求供水，当需水量大时机组会自动开启并向水箱补充高温热水，若长时间水箱水温降低，机组便会自动开启提高水温，多龙头同时可供应热水，全方位满足家庭多人同时用水。

（4）空气能热水器的热效率一般在300%～500%左右，如果水温以温升40℃进行计算，那么产生一吨热水约耗电在9～15度，而普通电加热方式则需要耗电在52度，所以高效节能是空气能热水器的最大特点。

（5）整台机组采用自动化智能控制系统，使用时只需启动电源开关，当达到预设定水温时则会自动停机，当水温低于指定水温时，其系统会自行开机运行，可实现一天24小时随时热水供应，其使用操作相当简单方便。

（6）为确保压缩机组在室外低气温环境下的稳定运行，空气能热水器还设有智能化霜功能，该功能可根据室外环境温度、蒸发器温度和机组运行时间等综合参数，以及实际情况判断自动进入和退出化霜程序，以保障在-15℃低温时能正常运行并提供热水。

（7）家用空气能热水器的储水箱容量体积各类型品牌型号都存在一定差异，所以其外机配置也有所不同，一般100L～120L容量适用于2～3人使用，150L容量适用于3～4人，200L容量用于4～5人，若配合卫浴间浴缸使用应选择300L容量以上的水箱。

（8）空气能热水器的电耗实际额定功率通常按水箱容量体积进行划分，水箱容积在100L～150L，其输入额定功率在950W；200L容积其输入额定功率在1350W，水箱容积在250L～300L的，其输入额定功率在1700W。