文/張培君

新一代節(jié)能環(huán)保家用熱水器
——空氣能熱水器

文/張培君

隨著現(xiàn)代家用釆暖熱水器技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，一種更節(jié)能、環(huán)保、清潔的采暖熱水設(shè)備——空氣能熱泵熱水器也已在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)得到推廣和認(rèn)可，空氣能熱水器是繼燃?xì)鉄崴?、電熱水器、太?yáng)能熱水器之后，又一款新型的節(jié)能型家用熱水器。

目前家電市場(chǎng)上熱泵熱水器的種類(lèi)較多，但從內(nèi)在技術(shù)性能結(jié)構(gòu)層面來(lái)說(shuō)，一般可分為太陽(yáng)能助推型熱水器、水源型熱水器和空氣能熱水器三大系列產(chǎn)品?？諝饽軣崴黝櫭剂x是從空氣中獲得所需能量對(duì)水進(jìn)行加熱。空氣能熱泵熱水器由于受到各種限制條件因素最少，而且具有獨(dú)特的節(jié)能低耗技術(shù)優(yōu)勢(shì)，所以在城鄉(xiāng)家庭中的發(fā)展普及有較大空間，甚至有取代現(xiàn)代家庭中廣泛使用的燃?xì)鉄崴骱碗娂訜崾綗崴鞯内厔?shì)。

1 空氣能熱水器的國(guó)標(biāo)準(zhǔn)則

我國(guó)是從90年代末開(kāi)始引進(jìn)熱泵技術(shù)，目前國(guó)內(nèi)大概已有數(shù)百家制造廠商從事空氣能熱泵熱水器的研發(fā)與生產(chǎn)銷(xiāo)售。特別是在近幾年來(lái)，其發(fā)展規(guī)模相當(dāng)迅猛，由于空氣能熱泵熱水器擁有獨(dú)特的先進(jìn)技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與節(jié)約能耗方面具有很大的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，所以在目前家電市場(chǎng)中，具有特色功能的家用空氣能熱水器受到了消費(fèi)者的歡迎。

當(dāng)然隨著空氣能熱水器的大批量生產(chǎn)，為了保障和規(guī)范空氣能熱水器的技術(shù)質(zhì)量與市場(chǎng)秩序，國(guó)家早在2009年9月1日就已出臺(tái)相關(guān)實(shí)施政策，即中國(guó)空氣能熱水器國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《家用和類(lèi)似用途熱泵熱水器》，該標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一了家庭用空氣能熱水器的測(cè)試條件和方法，并規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下，其能效比不低于3.4，循環(huán)加熱能效比不低于3.7的具體條款。

盡管已有國(guó)標(biāo)管控，但空氣能熱水器國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀仍存在諸多問(wèn)題，其中技術(shù)質(zhì)量方面的缺陷仍是主要問(wèn)題，所以為了進(jìn)一步提高產(chǎn)品質(zhì)量并實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)要求，國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家質(zhì)檢總局和國(guó)家認(rèn)監(jiān)委又聯(lián)合制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，即《熱泵熱水機(jī)(器)能源效率標(biāo)識(shí)實(shí)施規(guī)則》，并已于2015年1月1日開(kāi)始正式實(shí)施，該規(guī)則的出臺(tái)實(shí)施將給目前市場(chǎng)上的空氣能熱水器明確劃分能效等級(jí)，并要求在產(chǎn)品上必須明顯標(biāo)注能效標(biāo)識(shí)標(biāo)簽。此規(guī)則的實(shí)施不僅淘汰了低能效空氣能熱水器產(chǎn)品，還給廣大消費(fèi)者優(yōu)購(gòu)空氣能熱水器提供了重要參考依據(jù)。

2 家用空氣能熱水器工作原理

空氣能熱水器是一種按照“逆卡諾”原理進(jìn)行釆暖供熱的設(shè)備，該設(shè)備是配置連接在保溫水箱外，外觀似是空調(diào)的“室外機(jī)”?？諝饽軣崴鬟\(yùn)行工作原理與家用空調(diào)器相近似，采用220V電源電壓，室外空氣通過(guò)蒸發(fā)器進(jìn)行熱交換，溫度降低后的空氣被風(fēng)扇排出系統(tǒng)，而蒸發(fā)器則相應(yīng)吸取熱氣流并被吸入壓縮機(jī)，壓縮機(jī)將這種低壓氣體壓縮成為高壓氣體、高壓氣體則又送入冷凝器，而被水泵強(qiáng)制循環(huán)的水也通過(guò)冷凝器，當(dāng)水箱內(nèi)熱水溫度達(dá)到合適溫度時(shí)即可供使用者使用。所以壓縮機(jī)如此反復(fù)循環(huán)工作，使空氣中的熱能被不斷“泵”送到水中，而保溫水箱里的水溫逐漸提升，最后當(dāng)水溫達(dá)到50℃左右時(shí)適合洗浴，這就是空氣能熱泵熱水器最基本的工作原理。這種方式供熱的原理，與現(xiàn)有的太陽(yáng)能熱水器及電熱水器工作原理截然不同。

3 家用空氣能熱水器的特點(diǎn)

空氣能熱水器從內(nèi)部設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)可分為兩大類(lèi)型產(chǎn)品，一種是適用于家庭使用的氟循環(huán)（盤(pán)管式）熱水器，另一種適用于商業(yè)餐飲使用的水循環(huán)（內(nèi)置水泵）熱水器。水循環(huán)熱水器的主機(jī)是內(nèi)置換熱器，水箱內(nèi)部沒(méi)有設(shè)置盤(pán)管，當(dāng)溫水水流通過(guò)時(shí)則不斷循環(huán)加熱；氟循環(huán)熱水器則是利用壓縮機(jī)中的氟利昂，利用吸收空氣的能源，在往復(fù)循環(huán)的過(guò)程中傳遞熱量使水升溫并加熱。

家用空氣能熱水器不同于傳統(tǒng)電熱水器，因?yàn)殡姛崴魇抢秒姲l(fā)熱管直接將電能轉(zhuǎn)換為熱能加熱冷水，

其電熱轉(zhuǎn)換功率一般在95%左右，而空氣能熱水器所消耗的電能是直接帶動(dòng)熱泵工作，僅僅起到促使壓縮機(jī)制冷劑循環(huán)的作用，當(dāng)大量空氣中的熱量進(jìn)入體系內(nèi)，則熱水得到的能量將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于熱泵實(shí)際消耗的電能?？諝饽軣崴飨到y(tǒng)加熱水時(shí)，其主要能源是來(lái)自周?chē)目諝猓芰肯南喈?dāng)于電熱水器所耗能量的1/4，其運(yùn)行費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于電熱水器的使用成本。

4 家用空氣能熱水器的安全保障

眾所周知，使用電熱水器最大的安全隱患就是漏電，其原因在于電熱水器是在水箱中內(nèi)置電加熱管，電加熱管直接對(duì)水進(jìn)行加熱，由于電加熱管長(zhǎng)期被浸泡于水中，久而久之儲(chǔ)水箱內(nèi)壁及金屬加熱管會(huì)逐漸被銹蝕，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成電熱管內(nèi)部的加熱絲與水直接發(fā)生接觸，此時(shí)就會(huì)有漏電事故發(fā)生。

空氣能熱水器采用的是水電分離技術(shù)，電源電壓只是通過(guò)室外主機(jī)帶動(dòng)壓縮機(jī)進(jìn)行工作，通過(guò)壓縮空氣把空氣中的熱量通過(guò)制冷劑吸收，制冷劑將空氣中的熱量傳遞到水箱對(duì)水進(jìn)行加熱，另一方面儲(chǔ)水箱管路中流動(dòng)的是不帶電制冷劑，并無(wú)設(shè)置任何帶電的電器元件，這也從根本上杜絕了漏電的安全隱患。

空氣能熱水器在電路系統(tǒng)控制方面也設(shè)有完善的安全保護(hù)措施，其電子自動(dòng)控制器的設(shè)計(jì)擁有全程序故障自檢功能，一旦當(dāng)電路發(fā)生故障時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)停止工作。在機(jī)組方面也具有多重保護(hù)功能，如高、低壓控制保護(hù)、低溫自控防凍保護(hù)、水泵過(guò)載保護(hù)、排氣高溫保護(hù)、壓縮機(jī)過(guò)載保護(hù)、室外風(fēng)機(jī)過(guò)載保護(hù)、水箱水位自控保護(hù)等，這些保護(hù)功能確保了機(jī)組工作性能的穩(wěn)定性和安全可靠性。此外，空氣能熱水器的安裝也相當(dāng)便捷靈活，運(yùn)行機(jī)組可以安裝在陽(yáng)臺(tái)、屋頂、庭院、地下室等處，全天侯24小時(shí)能正常運(yùn)行工作，無(wú)論春夏秋冬是陰雨、雪天的惡劣天氣，均不會(huì)限制和影響熱水器提供源源不斷的熱水。

5 家用空氣能熱水器的優(yōu)勢(shì)性能

（1）節(jié)能效果與常規(guī)電熱水器相比可節(jié)省70%的能源，與燃?xì)鉄崴鳌㈦娸o助加熱的太陽(yáng)能熱水器相比，其能耗是燃?xì)鉄崴鞯?/3左右、電輔助太陽(yáng)能熱水器的1/1.5左右，每耗電1kw平均可以產(chǎn)生4kw的熱能能量。

（2）一體式空氣能熱水器實(shí)現(xiàn)了主機(jī)和水箱的整體設(shè)計(jì)，無(wú)需設(shè)置復(fù)雜的水管管路，占用空間面積更小，方便安裝于車(chē)庫(kù)、陽(yáng)臺(tái)、屋頂、廚房、儲(chǔ)物間等處，廣泛適用于住宅小區(qū)、高層樓房、別墅等家庭用戶(hù)。

（3）熱水器實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制，壓縮機(jī)組自動(dòng)按設(shè)置需求供水，當(dāng)需水量大時(shí)機(jī)組會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟并向水箱補(bǔ)充高溫?zé)崴?，若長(zhǎng)時(shí)間水箱水溫降低，機(jī)組便會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟提高水溫，多龍頭同時(shí)可供應(yīng)熱水，全方位滿足家庭多人同時(shí)用水。

（4）空氣能熱水器的熱效率一般在300%～500%左右，如果水溫以溫升40℃進(jìn)行計(jì)算，那么產(chǎn)生一噸熱水約耗電在9～15度，而普通電加熱方式則需要耗電在52度，所以高效節(jié)能是空氣能熱水器的最大特點(diǎn)。

（5）整臺(tái)機(jī)組采用自動(dòng)化智能控制系統(tǒng)，使用時(shí)只需啟動(dòng)電源開(kāi)關(guān)，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)定水溫時(shí)則會(huì)自動(dòng)停機(jī)，當(dāng)水溫低于指定水溫時(shí)，其系統(tǒng)會(huì)自行開(kāi)機(jī)運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)一天24小時(shí)隨時(shí)熱水供應(yīng)，其使用操作相當(dāng)簡(jiǎn)單方便。

（6）為確保壓縮機(jī)組在室外低氣溫環(huán)境下的穩(wěn)定運(yùn)行，空氣能熱水器還設(shè)有智能化霜功能，該功能可根據(jù)室外環(huán)境溫度、蒸發(fā)器溫度和機(jī)組運(yùn)行時(shí)間等綜合參數(shù)，以及實(shí)際情況判斷自動(dòng)進(jìn)入和退出化霜程序，以保障在-15℃低溫時(shí)能正常運(yùn)行并提供熱水。

（7）家用空氣能熱水器的儲(chǔ)水箱容量體積各類(lèi)型品牌型號(hào)都存在一定差異，所以其外機(jī)配置也有所不同，一般100L～120L容量適用于2～3人使用，150L容量適用于3～4人，200L容量用于4～5人，若配合衛(wèi)浴間浴缸使用應(yīng)選擇300L容量以上的水箱。

（8）空氣能熱水器的電耗實(shí)際額定功率通常按水箱容量體積進(jìn)行劃分，水箱容積在100L～150L，其輸入額定功率在950W；200L容積其輸入額定功率在1350W，水箱容積在250L～300L的，其輸入額定功率在1700W。