求空氣源熱水器是什么原理??

【專家解說】：一、空氣源熱泵熱水器的原理和發(fā)展史
追溯其淵源,空氣能熱水器應(yīng)該算是個舶來品。空氣源熱泵技術(shù)1924年就已在國外發(fā)明。然而在很長的一段時間里并沒有被人類充分地認(rèn)識和運用。直到20世紀(jì)60年代,世界能源危機爆發(fā)以后才受到充分的重視,所以此后世界各國紛紛加大了研發(fā)力度,進(jìn)一步推廣了熱泵技術(shù),使得目前熱泵技術(shù)已經(jīng)比較廣泛地使用。20世紀(jì)70年代初期,由于'能源危機'的出現(xiàn),熱泵又以其回收低溫廢熱,節(jié)約能源的特點,在產(chǎn)品經(jīng)過改進(jìn)后,更受到了人們的青睞。比如美國,熱泵的產(chǎn)量從1971年的8.2萬套/年猛增至1976年的30萬套/年,1977年再次躍升為50萬套/年,而此時日本后來居上,年產(chǎn)量更超過50萬套。目前熱泵市場每年都在成倍增長,發(fā)展勢頭相當(dāng)迅猛。在歐美大多數(shù)發(fā)達(dá)國家,如澳大利亞、英國、法國、北歐及南歐的一些國家,熱泵產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入了大多數(shù)家庭,而在我國的毗鄰國家如新加坡、馬來西亞等也是熱泵熱水器使用比較普遍的國家。
相對來說,空氣源熱泵熱水器在我國起步則比較晚,國內(nèi)廠商關(guān)注該產(chǎn)品也是近幾年的事情。由于前期在產(chǎn)品的導(dǎo)入時,市場培育不夠,因而無論是從技術(shù)還是從產(chǎn)品上來看均還處在初級發(fā)展階段。而這兩年來,在各方面能源緊缺的情況下,空氣源熱泵熱水器逐漸被廣大廠商重視起來,尤其是近兩年來有了比較大的增長,單就生產(chǎn)企業(yè)也由屈指可數(shù)的幾家突飛猛進(jìn)爆漲到目前的幾十家甚至近百家。而稍微有點規(guī)模叫得出名字的卻為數(shù)不多:廣東有五星太陽能、確正、績高、豪瓦特、長安科陽、中科科凌、長菱、聯(lián)達(dá)華日、信利達(dá)、風(fēng)弛,廣西有華特,浙江有JNK錦江、真心、金正,福建有酷博;上海有沃姆,江蘇有天舒、華電、奧羅拉、華揚、光芒、永春,山東有貝爾、龍普,北京有清華索蘭等等。還有一些手工作坊或者純粹靠貼牌組裝而賣產(chǎn)品的則更加不在少數(shù)。而04年進(jìn)入的數(shù)家空調(diào)企業(yè)更加壯大了這一隊伍的規(guī)模。
總體來說,就目前而言,國外的空氣源熱泵熱水器市場已經(jīng)相當(dāng)成熟,在發(fā)達(dá)國家使用的比例有的高達(dá)70%,比如在新加坡、歐美的一些國家等。就是在中國的香港和臺灣地區(qū)也有將近50%的推廣使用力度。只是受國內(nèi)消費和經(jīng)濟發(fā)展規(guī)律的影響,空氣源熱泵熱水器也是在近4年才被引進(jìn)并在小范圍內(nèi)推廣使用,而且是集中在經(jīng)濟發(fā)達(dá)的兩個三角洲地區(qū)。據(jù)市場的統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看,雖然該產(chǎn)品在國內(nèi)上市只有短短幾年時間,但是增長的速度卻非常快。2002年時,它的銷售額還不到1000萬元,但是到2003年,它已達(dá)到了3000萬元,2004年則達(dá)到8000萬到1個億。按照預(yù)算估計,2005年,熱泵產(chǎn)值會超過三個億?？梢哉f,就象前幾年互聯(lián)網(wǎng)接入時的發(fā)展速度一樣,整個行業(yè)銷售增長率將以幾何基數(shù)增長,市場空間十分巨大。
在自然界中,水總由高處流向低處,熱量也總是從高溫傳向低溫。但人們可以用水泵把水從低處提升到高處,從而實現(xiàn)水由低處向高處流動,熱泵同樣可以把熱量從低溫傳遞到高溫。所以熱泵實質(zhì)上是一種熱量提升裝置,熱泵的作用是從周圍環(huán)境中吸取熱量,并把它傳遞給被加熱的對象(溫度較高的物體),其工作原理與制冷機相同,都是按照逆卡諾循環(huán)工作的,所不同的只是工作溫度范圍不一樣。
一臺壓縮式熱泵裝置,主要有蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器和膨脹閥四部分組成,通過讓工質(zhì)不斷完成蒸發(fā)(吸取環(huán)境中的熱量)→壓縮→冷凝(放出熱量)→節(jié)流→再蒸發(fā)的熱力循環(huán)過程,從而將環(huán)境里的熱量轉(zhuǎn)移到水中(如圖1所示)。

熱泵在工作時,把環(huán)境介質(zhì)中貯存的能量QA在蒸發(fā)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(zhì)循環(huán)系統(tǒng)在冷凝器中進(jìn)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(huán)境中吸收的熱量QA,采用熱泵技術(shù)可以節(jié)約大量的電能。
二、空氣源熱水器必將是繼燃?xì)?、電熱、太陽能熱水器之后的“第四代熱水器?br>空氣源熱泵熱水器是新型的綠色能源產(chǎn)業(yè),與傳統(tǒng)的燃?xì)狻㈦姛崴鳟a(chǎn)品相比,它不僅安全而且節(jié)能環(huán)保,即使與太陽能相比,也有明顯的優(yōu)勢。它一改傳統(tǒng)太陽能產(chǎn)品只依賴太陽光直射或輻射來收取能源的方式,利用設(shè)備內(nèi)的冷媒從自然環(huán)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(jié)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(dá)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?xì)鉄崴鞯?/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(yōu)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(huán)保、安全可靠:空氣源熱水器獨特的使用原理,實現(xiàn)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(zāi)、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(fā)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(xiàn)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(yīng),同時結(jié)合其定時開關(guān)功能實現(xiàn)低谷用電,實現(xiàn)更節(jié)約的使用效果。