熱泵在工作時,把環境介質中貯存的能量QA在蒸發器中吸收;它本身消耗一部分能量即壓縮機耗電QB;通過工質循環系統在冷凝器中進行放熱QC,QC=QA+QB,由此可看出,熱泵輸出的能量為壓縮機做的功QB和熱泵從環境中吸收的熱量QA,采用熱泵技術可以節約大量的電能。
二、空氣源熱水器必將是繼燃氣、電熱、太陽能熱水器之后的“第四代熱水器”
空氣源熱泵熱水器是新型的綠色能源產業,與傳統的燃氣、電熱水器產品相比,它不僅安全而且節能環保,即使與太陽能相比,也有明顯的優勢。它一改傳統太陽能產品只依賴太陽光直射或輻射來收取能源的方式,利用設備內的冷媒從自然環境空氣中采集熱能并通過熱交換器使冷水升溫。其特點包括:
(1)高效節能:空氣源熱水器是通過大量獲取空氣中免費熱能,消耗的電能僅僅是壓縮機用來搬運空氣能源所用的能量,因此熱效率高達380%—600%,制造相同的熱水量,空氣源熱水器的使用成本只有電熱水器的1/4,燃氣熱水器的1/3,太陽能熱水器的1/2。高熱效率是空氣源熱水器最大的特點和優勢,在能源問題成為世界問題時,這是空氣源熱水器成為“第四代熱水器”的最重要的法寶之一。
(2)綠色環保、安全可靠:空氣源熱水器獨特的使用原理,實現其在工作過程中徹底水電分離,從根本上杜絕漏電事故;并且由于其在使用過程中無需任何燃料輸送管道,沒有燃料泄露等引起火災、爆炸、中毒等危險;同時,空氣源熱水器在工作過程中沒有任何有毒氣體、溫室氣體和酸雨氣體排放,也沒有費熱污染。這些也成為空氣源快速發展鋪墊了寬闊的道路。
(3)全天候方便使用:空氣源熱水器由于體積相對較小,可以安裝在浴室、陽臺和外墻等處,實現使用的無限制性;并且空氣源熱水器由微電腦控制自動運行,無需專人職守,保證全天候熱水供應,同時結合其定時開關功能實現低谷用電,實現更節約的使用效果。(如圖2、圖3所示)
三、空氣源熱泵熱水器的技術缺陷
一般說來,當一種新產品進入市場時,總會存在某種缺陷,對于空氣源熱水器來說,其在技術方面的缺陷:
首先,外觀問題?梢哉f,空氣源熱泵熱水器目前主要的弊病之一是體積碩大,不適應國情?諝庠礋崴饕话憧煞譃橐惑w式和分體式兩種,由于城市家庭衛生間普遍較小,因此不管是哪種類型,其龐大的身軀還是讓消費者望而卻步。
其次,結霜問題。區域性特征明顯,因其對外界環境溫度依賴過大,其正常工作環境溫度在-5度-40度之間,故基本適用于華東、華南等長江以南地區,廣東、福建、浙江、湖南、江西、云南等省份空氣能熱泵熱水器發展比較良好。而在還沒有真正的技術解決結霜等造成產品運行困難的問題之前,廣大的北方則基本無人敢企及。
再次,壓縮機易燒壞。目前市面上的熱泵熱水器普遍采用循環式加熱系統,該系統日益暴露出技術缺陷,即在高溫高壓工況下運行,容易使壓縮機老化、碳化,加之系統潤滑效果不好,導致壓縮機易被燒壞。
最后,換熱器和套管換熱器易結垢斷裂。熱泵熱水器的出水溫度通常可達到50至60攝氏度,在這個溫度范圍內水是最易結垢的,如果不能定期清洗換熱器,對于板式換熱器而言,就會脹破,對于套管式換熱器而言,其內管會破裂,從而導致整個熱泵熱水機組失去功能。
壓縮機易燒壞以及換熱器和套管換熱器易結垢斷裂這兩大問題共同的解決方案是采用直熱式板式換熱器,該換熱器具有自凈能力,一旦產生水垢,伴隨著水介質的冷熱交替,水垢會自動脫落,保證系統穩定運行。但是在熱泵熱水器行業,很多廠家還不了解這一解決方案,或是未掌握直熱式板式換熱器空氣源熱泵熱水器的生產技術。而至于結霜問題,筆者在這建議眾空氣源熱泵熱水器企業不妨向空調制造企業請教一下,或許會有一番新的創舉。