关于热泵热水器（转）

雪连天

技术瓶颈已获得解决 热泵热水器市场前景被看好
近期，格力、美的、阿里斯顿等众多家电厂家正在全力拓展中国热泵热水器市场，具有高热效率的热泵热水器俨然成为了新兴热点。在解决了一些技术瓶颈之后，热泵热水器市场被认为将进入高速发展阶段，有望成为中国居民在热水器方面新的选择。在3月15日2011家电博览会上，热泵热水器产业链将集体亮相。


市场前景看好

“在中国面临着巨大‘节能减排’压力的情况下，具有很高热效率的热泵热水器被认为具有巨大的市场发展潜力。”上海日立电器有限公司总经理助理魏德清言之凿凿。他表示，之所以认为热泵热水器前景很好是有充分依据的。“据不完全统计，2008年中国家庭用电占全国总用电比例仅为15.14%，而同期美国则为36.19%，随着中国居民生活水平的不断提高，家庭能耗所占比重日益增加，能耗需求与能源供给方面的矛盾越发突显。中国已探明的剩余可开采能源已显紧张。作为世界工厂，中国家电行业所肩负的节能减排任务异常艰巨!”魏德清阐述道，“更重要的是，我国十七大提出：2020我国人均GDP将比2000翻两番，与此同时中国承诺到2020年我国单位国内生产总值CO2排放比2005年下降40%～45%。可以说，作为制造业大国，GDP的大幅增长与CO2大幅减排是矛盾的，因此，如何更有效率地使用能源，正是家电企业应该考虑的。”

事实上，在中国城市居民家庭用电中，热水所需的电力消耗是巨大的。因此，业界认为，作为可以替换电热水器的产品，热泵热水器的市场前景是开阔的。魏德清介绍说，热泵热水器具有很高的热效率，正常运转，相比电热水器，每年可节约3/4的费用(如表1)。

表1：几种热水器的经济对比

热水器种类
            热泵热水器  电热水器  燃气热水器

有无污染         无      无         有

热效率（%）      370        95             85

120升水费用（元） 0.75     2.94          1.5

年运行费用（元） 273.8     1073.1      547.5



注：此数据为参考数据 数据来源：上海日立

“正因为具有极好的节能性，热泵热水器市场在海外正在快速发展，并且得到政策支持。”魏德清介绍说。据悉，截至2009年，日本热泵热水器(制冷剂以CO2为主)累计出货量超过200万台，目前日本热水器市场新增的产品70%为热泵热水器。2002年～2008年日本政府累计为热泵热水器消费补贴5.78亿美元，并计划在2020年前热泵热水器累计出货1000万台，让热泵热水器市场形成与空调同样大小的市场规模。“日本因此成为热泵热水器技术最为成熟的国家，这与国家、企业及个人高度的节能意识相关。”

在欧洲，热泵热水器同样在高速发展。据介绍，由于热泵的节能效果显著，将其计入可再生能源利用范围，而在2008年9月颁布的可再生能源指令中明确：欧盟2020年使用可再生能源的比例占全部能源消耗的20%。燃气热水器、燃气采暖炉、电热水器等产品，到2015年之后原则上不允许单独使用，只能作为太阳能热水器或热泵热水器的辅助加热装置进行配置——热泵热水器替代电热水器、燃气热水器将是大势所趋。

相比之下，“中国热泵热水器市场在目前还缺少政策支持的情况下，仍然取得了快速的发展，这与‘节能减排’为核心的整个市场环境有关。”魏德清表示，“2009年热泵热水器国内销售额18亿元，销量48万台;2010年预计销量超过60万台。其中，家用机市场增长明显，已占整体销量的70%以上。2010年1～9月热泵热水器国内销量同比增长42.58%，家用市场同比增长47.2%，后续成长空间巨大。”(如表2)

表2 2010年1~9月中国热泵热水器内销增长情况

热泵销售额
          2010年1～9月（亿元）  2009年1～9月（亿元）   同比增长（%）

内销家用       8.39                                       5.7                                      47.2

内销商用       9.07                                       6.7                                      35.36

出口            4.3                                     2.86                                       50.26

合计            21.76                               15.26                                       42.58



数据来源：上海日立

然而，在中国热泵热水器市场呈现爆发式增长的同时，这一产业也存在明显的发展瓶颈。据悉，目前中国热泵热水器的主要市场位于长江以南，大部分集中在华南和华东地区，这与热泵热水器性能受到低温限制有关。而受到低温限制的重要原因，则是热泵热水器运行时对压缩机的要求极其苛刻。

上海日立技术中心热泵推进办公室经理乐红胜介绍说，由于热泵热水器一年四季都需要运行，因此要求其压缩机的运行范围要拓宽，运行时间要增加、可靠性需强化，在夏季高负荷、冬季高压比的恶劣工况下要保证电机卷线温度不过热。“这些要求都是目前普通的空调压缩机所无法实现的，但偏偏这个行业目前有许多产品在采用普通的空调压缩机，使得产品寿命严重缩短，极大地恶化产业环境。”乐红胜表示。

“对此，目前上海日立、广东美芝等多家压缩机厂家纷纷推出热泵专用压缩机，解决了目前的技术难题。”业界专家表示，匹配热泵专用压缩机的热泵热水器整机虽然成本稍高，但品质提升明显，使用范围大幅扩大，为热泵热水器行业的快速发展解决了性能上的瓶颈。

据了解，将于3月15日在上海举办的2011家电博览会将会展出一系列热泵热水器产品，上海日立、广东美芝也将携热泵专用压缩机亮相，在这个市场迅猛起步的阶段，热泵热水器产业链参展家电展会将备受瞩目。

雪连天

   热泵热水器就是利用逆卡诺原理，通过介质，把热量从低温物体传递到高温的水里的设备。热泵装置，可以使介质（冷媒）相变，变成比低温热源更低，从而自发吸收低温热源热量；回到压缩机后的介质，又被压缩成高温（比高温的水还高）高压气体，从而自发放热到高温热源；实现从将低温热源“搬运”热量到高温热源，突破能量转换100%瓶颈。

雪连天

简介
　　热泵 Heat Pump 　　什么是热泵？ 　　热泵技术是近年来在全世界倍受关注的新能源技术。人们所熟悉的“泵”是一种可以提高位能的机械设备，比如水泵主要是将水从低位抽到高位。而“热泵”是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低品位热能，经过电力做功，提供可被人们所用的高品位热能的装置。
热泵的工作原理
　　作为自然界的现象，正如水由高处流向低处那样，热量也总是从高温区流向低温区。但人们可以创造机器，如同把水从低处提升到高处而采用水泵那样，采用热泵可以把热量从低温抽吸到高温。所以热泵实质上是一种热量提升装置，热泵的作用是从周围环境中吸取热量，并把它传递给被加热的对象（温度较高的物体），其工作原理与制冷机相同，都是按照逆卡诺循环工作的，所不同的只是工作温度范围不一样。 　　热泵在工作时，它本身消耗一部分能量，把环境介质中贮存的能量加以挖掘，通过传热工质循环系统提高温度进行利用，而整个热泵装置所消耗的功仅为输出功中的一小部分，因此，采用热泵技术可以节约大量高品位能源。 　　在运行中，蒸发器从周围环境中吸取热量以蒸发传热工质，工质蒸汽经压缩机压缩后温度和压力上升，高温蒸气通过冷凝器冷凝成液体时，释放出的热量传递给了储水箱中的水。冷凝后的传热工质通过膨胀阀返回到蒸发器，然后再被蒸发，如此循环往复。 　　余热利用的强力工具--热泵 　　水从高处流向低处，热由高温物全传递到低温物体，这是自然规律。然而，在现实生活中，为了农业灌溉、生活用水等的需要，人们利用水泵将水从低处送到高处。同样，在能源日益紧张的今天，为了回收通常排到大气中的低温热气、排到河川中的低温热水等中的热量，热泵被用来将低温物体中的热能传送高温物体中，然后高温物体来加热水或采暖，使热量得到充分利用。
热泵蒸发流程图
　　热泵的工作原理和家用空调、电冰箱等的工作原理基本相同，通过流动媒体(以前一般为氟利昂，现在由替代氟利昂所代替)在蒸发器、压缩机，冷凝器和膨胀阀等部品中的气相变化(沸腾和凝结)的循环来将低温物体的热量传递到高温物体中去。? 　　具体工作过程如下：①过热液体媒体在蒸发器内吸收低温物体的热量，蒸发成气体媒体。②蒸发器出来的气体媒体经过液压缩机的压缩，变为高温高压的气体媒体。③高温高压的气体媒体在冷凝器中将热能释放给给高温物体、同时自身变为高压液体媒体。④高压液体媒体在膨胀阀中减压，再变为过热液体媒体，进入蒸发器，循环最初的过程。 　　热泵的性能一般用成绩系数(COP)来评价。成绩系数的定义为由低温物体传 到高温牧体的热量与所需的动力之比。通常热泵的成绩系数为3-4左右，也就是说，热泵能够将自身所需能 量的3到4倍的热能从低温物体传送到高温物体。现在欧美日都 在竞相开发新型的热泵。据报导新型的热泵的成绩系数可6到8。如果这一数值能够得到普及的话，这意味着能源将得到更有效的利用。热泵的普及率也将得到惊人的提高。目前热泵的最高出力温度为110度左右。超过这个温度将有可能出现使媒体分解的危险。 　　由于氟利昂对地球大气臭氧有破坏作用，为了保护地球的生态环境，除了提高热泵的成现系数，有效利用能源以外，各国科学还致力于新型冷冻媒体的开发。目前已有替代氟利昂的媒体得到应用。 　　热泵热水系统包括热泵主机和换热储水箱两部分。热泵主机部分包括风冷式蒸发器、压缩机及膨胀阀；换热储水箱为内置冷凝盘管的储热水箱。冷媒(工质)在蒸发管内吸收环境空气中的热量，通过热泵循环由冷凝盘管在水箱内释放热量，加热水箱中的水。 　　要搞清楚热泵的工作原理，首先要懂得制冷系统的工作原理。制冷系统（压缩式制冷）一般由四部分组成：压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器。其工作过程为：低温低压的液态制冷剂（例如氟利昂），首先在蒸发器里从低温热源（例如冷冻水）吸热并气化。然后压缩机抽取蒸发器里气化后的制冷剂气体并压缩到冷凝器内，此时制冷剂气体变成高温高压气体。该高温高压气体在冷凝器内被高温热源（例如冷却水）冷却凝结成液体，变成高温高压液体制冷剂。再经节流阀截流成低温低压液态制冷剂。如此就完成一个制冷循环。 　　对于一台分体式热泵空调来说，夏天制冷时就是把冷凝器放在室外，而把蒸发器放在室内。运行时就把室内的热量输送到了室外。而冬季则把蒸发器放在室外，把冷凝器放在室内，这样就把室外的热量输送到了室内。当然我们不会换季时去拆装设备了，而是通过体格转换阀使蒸发器和冷凝器换位的。 　　热泵空调里面有一个四通换向阀。在制冷工况下，室内热交换器就是蒸发器，室外热交换器（夏天往外呼呼出热风的那个东西）就是冷凝器。冬季供热的时候，四通换向阀切换，改变冷媒的流向，此时，室内热交换器就是冷凝器，室外热交换器（冬天往外呼呼出冷风的那个东西）就是蒸发器。由于冬季往外出冷风，换热器要结霜，所以等结霜到一定程度时，四通换向阀再切换，空调变成夏季制冷工况，室外热交换器得到热量，化霜，化霜完毕后，四通阀再切换到制热状态。除霜时，为了防止向室内吹冷风，故室内机的风机停止运转。 　　热泵是以冷凝器放出的热量来供热的制冷系统，它被形象的称为“热量倍增器”。目前在市场上广泛出现的家用冷暖空调器上，就已经广泛地应用了热泵制热，其制热系数已高达3以上。那么，利用热泵的原理来制取热水，消耗一度电所获得的热水，比普通电热水器消耗三度电所获得的热水还要多，这是传统热水器所不能企及的。

顺势而为

以我的感觉和使用经验，它也有几个弊病：
1、冬天的效果要差很多；
2、制热时，水总要烧满一箱才停，但只用去半箱，剩下的就会慢慢冷掉；
3、水位开关、水流开关、水压开关受水质和高温影响，经常会有故障。

雪连天

客观分析下空气能热水器的优缺点。
发布时间：2010-09-28 15:31   点击率：173

空气源热泵热水器的优缺点

一、空气源热水器是继燃气、电热、太阳能热水器之后的“第四代热水器”

    空气源热泵热水器是新型的绿色能源产业，与传统的燃气、电热水器产品相比，它不仅安全而且节能环保，即使与太阳能相比，也有明显的优势。它一改传统太阳能产品只依赖太阳光直射或辐射来收取能源的方式，利用设备内的冷媒从自然环境空气中采集热能并通过热交换器使冷水升温。其特点包括：

（1）高效节能：空气源热水器是通过大量获取空气中免费热能，消耗的电能仅仅是压缩机用来搬运空气能源所用的能量，因此热效率高达380%—600%，制造相同的热水量，空气源热水器的使用成本只有电热水器的1/4，燃气热水器的1/3，太阳能热水器的1/2。高热效率是空气源热水器最大的特点和优势，在能源问题成为世界问题时，这是空气源热水器成为“第四代热水器”的最重要的法宝之一。

（2）绿色环保、安全可靠：空气源热水器独特的使用原理，实现其在工作过程中彻底水电分离，从根本上杜绝漏电事故；并且由于其在使用过程中无需任何燃料输送管道，没有燃料泄露等引起火灾、爆炸、中毒等危险；同时，空气源热水器在工作过程中没有任何有毒气体、温室气体和酸雨气体排放，也没有费热污染。这些也成为空气源快速发展铺垫了宽阔的道路。

（3）全天候方便使用：空气源热水器由于体积相对较小，可以安装在浴室、阳台和外墙等处，实现使用的无限制性；并且空气源热水器由微电脑控制自动运行，无需专人职守，保证全天候热水供应，同时结合其定时开关功能实现低谷用电，实现更节约的使用效果。

二、空气源热泵热水器的技术缺陷

    一般说来，当一种新产品进入市场时，总会存在某种缺陷，对于空气源热水器来说，其在技术方面的缺陷：
首先，外观问题。可以说，空气源热泵热水器目前主要的弊病之一是体积硕大，不适应国情。空气源热水器一般可分为一体式和分体式两种，由于城市家庭卫生间普遍较小，因此不管是哪种类型，其庞大的身躯还是让消费者望而却步。
    其次，结霜问题。区域性特征明显，因其对外界环境温度依赖过大，其正常工作环境温度在-5度-40度之间，故基本适用于华东、华南等长江以南地区，广东、福建、浙江、湖南、江西、云南等省份空气能热泵热水器发展比较良好。而在还没有真正的技术解决结霜等造成产品运行困难的问题之前，广大的北方则基本无人敢企及。

    再次，压缩机易烧坏。目前市面上的热泵热水器普遍采用循环式加热系统，该系统日益暴露出技术缺陷，即在高温高压工况下运行，容易使压缩机老化、碳化，加之系统润滑效果不好，导致压缩机易被烧坏。

    最后，换热器和套管换热器易结垢断裂。热泵热水器的出水温度通常可达到50至60摄氏度，在这个温度范围内水是最易结垢的，如果不能定期清洗换热器，对于板式换热器而言，就会胀破，对于套管式换热器而言，其内管会破裂，从而导致整个热泵热水机组失去功能。

    压缩机易烧坏以及换热器和套管换热器易结垢断裂这两大问题共同的解决方案是采用直热式板式换热器，该换热器具有自净能力，一旦产生水垢，伴随着水介质的冷热交替，水垢会自动脱落，保证系统稳定运行。但是在热泵热水器行业，很多厂家还不了解这一解决方案，或是未掌握直热式板式换热器空气源热泵热水器的生产技术。而至于结霜问题，笔者在这建议众空气源热泵热水器企业不妨向空调制造企业请教一下，或许会有一番新的创举。

芙蓉一号

地暖不就是这个原理吗？[s:499]

五彩芬琳

如果气温比较低的话，空气能热水器将会罢工。

老土0803

容积式的总觉得有点问题，会受到使用情况的限制。

顺势而为

最近不知道是哪个开关又故障了，一通电水泵就启动了，汗

逸非

扯那么玄乎，不就是用空调来烧水么，这种东西普及了对气候有大影响。而且冬天温度低的话和空调一样要除霜才能用。夏天省的那么点电费又浪费掉了。也就是个噱头