新一代節(jié)能環(huán)保家用熱水器
——空氣能熱水器

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內(nèi)市場得到推廣和認可，空氣能熱水器是繼燃氣熱水器、電熱水器、太陽能熱水器之后，又一款新型的節(jié)能型家用熱水器。

目前家電市場上熱泵熱水器的種類較多，但從內(nèi)在技術(shù)性能結(jié)構(gòu)層面來說，一般可分為太陽能助推型熱水器、水源型熱水器和空氣能熱水器三大系列產(chǎn)品。空氣能熱水器顧名思義是從空氣中獲得所需能量對水進行加熱?？諝饽軣岜脽崴饔捎谑艿礁鞣N限制條件因素最少，而且具有獨特的節(jié)能低耗技術(shù)優(yōu)勢，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氣熱水器和電加熱式熱水器的趨勢。

1 空氣能熱水器的國標準則

我國是從90年代末開始引進熱泵技術(shù)，目前國內(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)銷售。特別是在近幾年來，其發(fā)展規(guī)模相當迅猛，由于空氣能熱泵熱水器擁有獨特的先進技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)計，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與節(jié)約能耗方面具有很大的市場優(yōu)勢，所以在目前家電市場中，具有特色功能的家用空氣能熱水器受到了消費者的歡迎。

當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)量與市場秩序，國家早在2009年9月1日就已出臺相關(guān)實施政策，即中國空氣能熱水器國家標準《家用和類似用途熱泵熱水器》，該標準統(tǒng)一了家庭用空氣能熱水器的測試條件和方法，并規(guī)定在標準環(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。

盡管已有國標管控，但空氣能熱水器國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀仍存在諸多問題，其中技術(shù)質(zhì)量方面的缺陷仍是主要問題，所以為了進一步提高產(chǎn)品質(zhì)量并實施標準要求，國家發(fā)改委、國家質(zhì)檢總局和國家認監(jiān)委又聯(lián)合制定相關(guān)標準，即《熱泵熱水機(器)能源效率標識實施規(guī)則》，并已于2015年1月1日開始正式實施，該規(guī)則的出臺實施將給目前市場上的空氣能熱水器明確劃分能效等級，并要求在產(chǎn)品上必須明顯標注能效標識標簽。此規(guī)則的實施不僅淘汰了低能效空氣能熱水器產(chǎn)品，還給廣大消費者優(yōu)購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”。空氣能熱水器運行工作原理與家用空調(diào)器相近似，采用220V電源電壓，室外空氣通過蒸發(fā)器進行熱交換，溫度降低后的空氣被風扇排出系統(tǒng)，而蒸發(fā)器則相應吸取熱氣流并被吸入壓縮機，壓縮機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，而被水泵強制循環(huán)的水也通過冷凝器，當水箱內(nèi)熱水溫度達到合適溫度時即可供使用者使用。所以壓縮機如此反復循環(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，最后當水溫達到50℃左右時適合洗浴，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

空氣能熱水器從內(nèi)部設(shè)計結(jié)構(gòu)可分為兩大類型產(chǎn)品，一種是適用于家庭使用的氟循環(huán)（盤管式）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)熱水器的主機是內(nèi)置換熱器，水箱內(nèi)部沒有設(shè)置盤管，當溫水水流通過時則不斷循環(huán)加熱；氟循環(huán)熱水器則是利用壓縮機中的氟利昂，利用吸收空氣的能源，在往復循環(huán)的過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，因為電熱水器是利用電發(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熱泵工作，僅僅起到促使壓縮機制冷劑循環(huán)的作用，當大量空氣中的熱量進入體系內(nèi)，則熱水得到的能量將遠遠大于熱泵實際消耗的電能。空氣能熱水器系統(tǒng)加熱水時，其主要能源是來自周圍的空氣，能量消耗相當于電熱水器所耗能量的1/4，其運行費用遠遠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，電加熱管直接對水進行加熱，由于電加熱管長期被浸泡于水中，久而久之儲水箱內(nèi)壁及金屬加熱管會逐漸被銹蝕，嚴重時會造成電熱管內(nèi)部的加熱絲與水直接發(fā)生接觸，此時就會有漏電事故發(fā)生。

空氣能熱水器采用的是水電分離技術(shù)，電源電壓只是通過室外主機帶動壓縮機進行工作，通過壓縮空氣把空氣中的熱量通過制冷劑吸收，制冷劑將空氣中的熱量傳遞到水箱對水進行加熱，另一方面儲水箱管路中流動的是不帶電制冷劑，并無設(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)有完善的安全保護措施，其電子自動控制器的設(shè)計擁有全程序故障自檢功能，一旦當電路發(fā)生故障時系統(tǒng)會自動停止工作。在機組方面也具有多重保護功能，如高、低壓控制保護、低溫自控防凍保護、水泵過載保護、排氣高溫保護、壓縮機過載保護、室外風機過載保護、水箱水位自控保護等，這些保護功能確保了機組工作性能的穩(wěn)定性和安全可靠性。此外，空氣能熱水器的安裝也相當便捷靈活，運行機組可以安裝在陽臺、屋頂、庭院、地下室等處，全天侯24小時能正常運行工作，無論春夏秋冬是陰雨、雪天的惡劣天氣，均不會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，與燃氣熱水器、電輔助加熱的太陽能熱水器相比，其能耗是燃氣熱水器的1/3左右、電輔助太陽能熱水器的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現(xiàn)了主機和水箱的整體設(shè)計，無需設(shè)置復雜的水管管路，占用空間面積更小，方便安裝于車庫、陽臺、屋頂、廚房、儲物間等處，廣泛適用于住宅小區(qū)、高層樓房、別墅等家庭用戶。

（3）熱水器實現(xiàn)全自動控制，壓縮機組自動按設(shè)置需求供水，當需水量大時機組會自動開啟并向水箱補充高溫熱水，若長時間水箱水溫降低，機組便會自動開啟提高水溫，多龍頭同時可供應熱水，全方位滿足家庭多人同時用水。

（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℃進行計算，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。

（5）整臺機組采用自動化智能控制系統(tǒng)，使用時只需啟動電源開關(guān)，當達到預設(shè)定水溫時則會自動停機，當水溫低于指定水溫時，其系統(tǒng)會自行開機運行，可實現(xiàn)一天24小時隨時熱水供應，其使用操作相當簡單方便。

（6）為確保壓縮機組在室外低氣溫環(huán)境下的穩(wěn)定運行，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)器溫度和機組運行時間等綜合參數(shù)，以及實際情況判斷自動進入和退出化霜程序，以保障在-15℃低溫時能正常運行并提供熱水。

（7）家用空氣能熱水器的儲水箱容量體積各類型品牌型號都存在一定差異，所以其外機配置也有所不同，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)浴間浴缸使用應選擇300L容量以上的水箱。

（8）空氣能熱水器的電耗實際額定功率通常按水箱容量體積進行劃分，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。