空气能热水是什么意思?有什么优势?

时间:2022-01-23 20:29:16 阅读:30375

空气能热水是什么意思?有什么优势?

空气能热水是什么意思?有什么优势?

简单说空气源热水器原理与空调相似,就是通过热泵将能量从低温区转向高温区,从而实现升(降)温的目的。只不过空调最终提供的是高(低)温空气,而空气源热水器则通过换热提供的是热水。

我们都知道很多物理过程可以产生热量,比如压缩,冷凝等过程。

我们很多人都有给自行车打气的经验,打完气后气筒下部是很烫的,出现这种现象的原因除了很少部分是摩擦生热之外,很大程度上是因为空气的压缩生热造成的,这时候如果将气筒放在一盆水里,水就被加热了。

热泵实际上就是利用了这个特性。通过冷凝剂汽化吸收热量,再通过压缩使其凝结而释放热量,周而复始地传递热量的过程就是热泵。在学术上,这种循环称为卡诺循环,大家有兴趣的可以请教万能的百度。

图1:卡诺循环示意图

如果我们在吸热端进行换热,就能得到低温物质,再将其与空气换热,就是我们夏天用的空调。如果在高温端换热,就会得到高温物质,再将其与空气换热,就是我们冬季用的暖风空调。当然,如果与水换热,就能得到热水了。在整个热传递过程中,负责热转移的叫制冷剂,比如我们常见的氟利昂,溴化锂制冷剂等;负责热量传递并实现热交换的我们称为冷媒,比如在中央空调系统中运行的水(在家用空调和冰箱等设备中,因为管路极少。因此很多时候会直接用制冷剂作为冷媒而不进行二次换热)

热泵由于本身并不直接产生热量,而是通过作功把低温区的热量转移到高温区,因此,它的效率是很高的,现有的技术已经可以实现1:6的转换比(通常称为能效比),也就是每作1千瓦时的功,就能转移6千瓦时的热量。

显然,热泵的一个重要特性,就是节能。利用这个特性设计的热水器,由于其热源来自于空气,所以被称为空气源热水器。

图2:空气源热水器工作原理示意图

空气源热水器的最大特点自然是节能,我们家用的电热水器如果是3000瓦的话,空气源热水器提供相同的热水只需要1000瓦甚至更少。目前市场上常见的空气源热水器,标准工况能效比至少会达到1:4,常规工况下也能达到1:2.5以上,即便在恶劣工况下,也能达到1:1.5。节能效果是非常明显的。

此外,空气源热水器由于制冷剂封闭,而是通过冷热媒进行二次换热,系统内不会因水质变化而产生水垢等杂质,预期寿命会很长。而电热水器因为直接参与换热,水垢等杂质会逐渐在换热壁上聚集,最终影响换热效率,甚至会因为局部热阻过大而导至局部过热而损坏机器,这一点在即热式电热水器上更明显,随着使用进程,出水温度会逐渐降低直至无法使用。

空气源热泵不仅仅可以用于热水器,空气源机组也可以用于空调,这样夏季空调产生的热能够直接被热水端回收利用,节能效果会更好。

同样利用热泵原理,与空气源热泵相似的产品还有地源热泵及水源热泵,由于土壤与水的能量密度更大,热泵的运行会更稳定,因此节能效果更加明显。当然,后两者也更多地受到安装环境的制约,而且造价更高,不能象空气源热泵那样随遇而安。

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