基于空气源热泵热水器技术及应用分析论文_练文

基于空气源热泵热水器技术及应用分析论文_练文

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摘要:近年来, 随着我国城乡建筑的迅速发展,人们的生活质量也在不断地提高,并且在一些居住领域以及公共环境的热水器方面的需求也与日俱增,因而各种家用热水器应运而生,其中有电热水器、燃气热水器、太阳能热水器等,而在这样大规模需求的爆发下,很多企业开始纷纷将生产目标转向于热水器的生产与制造上,久而久之,供过于求,从而导致热水器上的能源消耗问题的出现。而空气源热泵热水器与普通的热水器相比具备降低能耗的功能,并且还因其节能环保、加热安全、安装方便等优点而越来越得到大众的认可,各热水器商家进行了大量热泵产品的开发。本文从传统热水器的缺点出发,并与空气源热泵热水器的性能与工作原理进行比较,从而探讨空气源热泵热水器的长远发展和影响。

关键词:空气源;热泵热水器;技术;应用

一、传统的热水器分析

(1)燃气热水器

通常燃气型的热水器在使用的过程当中总会在消耗一定氧气的情况下再排放出一些废气,而这些废气中主要包括一氧化碳和二氧化碳,倘若居民在使用燃气热水器的时候不注意打开窗进行通风放气,从而导致室内一氧化碳的含量逐渐升高,这样极易发生一氧化碳的中毒事故,因此,燃气热水器存在这样的安全风险。

(2)电热水器

电热水器,顾名思义,主要应用的能源就是电能,所以对于电能的消耗在所有类型的热水器中也是最为严重的。而近些年来相关的技术研究人员对电热水器的性能进行了部分的优化,例如在电热水器中安装除垢装置,这样可以避免电热水器内部集结大量的污垢和灰尘,从而影响热水器的正常使用。但是这样的装置也存在弊端,就是需要两年进行一次更换,比较耗时耗力。同时,由于电热水器主要利用的能源是电能,所以漏电和触电的事故也在所难免,尽管电热水器上装有漏电保护,但事故仍然时有发生。

(3)太阳能热水器

太阳能热水器,顾名思义,利用的主要能源是太阳能,所以,太阳能热水器的一大特点就是受天气的影响比较大,同样的,季节性的变化也会为太阳能热水器带来不小的影响。由于需要接收太阳能来进行供热,太阳能热水器一般都安置在室外,这对于热水器的安装与维护都带来了一定的难度,同时,太阳能热水器一般还需要安装一些辅助的加热设备,这对于热水器的维修更是增加了难度。

二、空气源热泵热水器的主要应用技术

1、空气源热泵热水器的主要工作原理

空气源热泵热水器,主要应用的加热设备便是“热泵”了。而热泵的工作原理很简单,它同自然界的存在形式有着异曲同工之妙,通常水可以从高处向低处流去,人们发明的水泵还可以将水从低处向高处进行提升。而热量也同样如此,一般热量会从高温处向低温处散去,而热泵则利用大自然的这一特点,采取逆向思维,将周围扩散出的热量进行收集再重新传递给需要进行加热的对象。这样便完成了热量从低温处走向高温处的这样一个过程。

而空气源热泵热水器的具体工作原理与传统的热水器工作原理有所不同,通常传统的热水器主要是通过水龙头来改变热水管的管内压力,压力降低,使得水气联动阀将燃气阀顶起,从而在脉冲的电火花的作用下点燃燃气,进行加热。而空气源热泵热水器则是利用一种特殊的吸热介质,通过环境的温差来进行汽化和液化的相互转化,从而在变化的过程中释放出热量,将水箱中的水进行加热。

2、空气源热泵热水器的技术优势

空气源热泵热水器与传统的热水器相比还是有很大的区别的,它的主要优势体现在可以大大降低对能源的消耗,促进能源的可持续发展。虽然空气源热泵热水器的技术较为复杂,并且人力和物力投入要比传统的热水器多些,但是空气源热泵热水器的使用寿命却也比传统的热水器要长许多。其技术的工作优势主要是将周围环境中散出的热量通过收集的方式从而转化给需要加热的对象,这样减少了可燃气与电量的损耗,不仅实现了节能,也减少了污染物的排放量。空气源热泵热水器不仅可以节约能源,还能实现水与电分离,降低了人们在使用热水器的过程中出现漏电和触电的事故风险。

3、空气源热泵热水器的主要特点

(1)空气源热泵热水器的运行成本较低。

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这里所说的成本较低主要指的是空气源热泵热水器的节能的这个优势,它可以利用热泵将周围环境中的热能进行收集,通过压缩机处理后将热量再传递给需要进行加热的对象,使用成本与传统的热水器相比得到降低,同时还可以节能。

(2)空气源热泵热水器使用起来较为环保和安全。

空气源热泵热水器利用热泵来达到对环境中剩余热量的再利用,使得周围环境中的空气利用效率得到了提高,从而达到了环保的目的。不仅如此,空气源热泵热水器可以做到水与电进行分离,这样就大大降低了人们在使用热水器的过程当中出现漏电的情况。

(3)空气源热泵热水器具有安装方便,占地空间很小的优点。

它与太阳能热水器有所不同,在任何地方都可以安装,而不用受环境和天气的影响,使用起来更加的方便。

(4)空气源热泵热水器的缺点:

空气源热泵热水器虽存在环保和安全等优点,但也有一定的缺陷。当空气源热泵热水器

的温度过低时,冷媒会发生吸热从而结霜的情况,这样会使得空气源热泵热水器的空气通道堵塞。虽然热水器设置有除霜功能, 但当环境温度过低时,需要一定的热能去化霜,这就会降低热水器的加热效率,延长了热水的加热时间。而空气源热泵热水器的加热速度较慢,与传统的热水器相比,虽然采用压缩机进行制热,但是由于还需要使用热泵,因而与直接加热的方式相比,速度就会降低。

三、提高空气源热泵热水器的优良性能的主要措施

1、空气源热泵热水器的工作模式化单一为多选。

空气源热泵热水器虽然不像太阳能热水器那样受天气和季节影响的那么严重,但是,由于空气源热泵热水器的控制模式较为单一,因此,不可避免的会受到天气的一些影响,这对于空气源热泵热水器来说会降低运行的性能。所以,如果要提高空气源热泵热水器的工作性能,就需要技术开发人员设计多种空气源热泵热水器的控制模式,针对不同地区不同人群进行设计。

2、调整空气源热泵热水器的蒸发器内部结构。

通过增大空气源热泵热水器的蒸发器迎风的面积,或者是增加蒸发器的管程数量等措施来提高低温热泵的制热量,通过优化管路数量、结构来提高其蒸发器换热性能,从而使得空气源热泵热水器的性能得到优化处理。

3、对空气源热泵热水器采用新的制冷介质。

相关的技术研究部门需要加大对空气源热泵热水器科技投入,研发出新的空气源热泵处理系统。使得空气源热泵热水器能够随着周围环境温度的变化,通过改变系统中混合工质的成分等方法改善与调节来逐渐提高低温环境下的制热功能。

结语:

空气源热泵热水器的发展是在不断的进行的,随着农村城镇化建设进一步加速,以及城区旧城改造的开展,在当今节约型社会中,人们逐渐认识到能源的可持续发展的重要性。而空气源热泵热水器作为一种新型的热水器,具备非常多的优点,例如环保节能和使用安全维护方便等,并且在室内和室外均可以进行安装,适应性也非常的高。这对于人们在针对公共环境的热水器安装和使用的问题上起到了积极的作用。所以,空气源热泵热水器将会逐渐得到社会的认可和重视,在国家相关政策的支持下,相信空气源热泵热水器的技术会不断改进,设计不断优化,空气源热泵热水器的前景一定十分可观。

参考文献:

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[4]詹建新.家用储水式侧出水电热水器的结构及防腐、节能技术[J]. 家电科技. 2012(12)

[5]张子琦,陈江平,申隽,高屹峰.中国家用热泵热水器产品面临的挑战[J]. 制冷技术. 2013(02)

论文作者:练文

论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期

论文发表时间:2018/10/1

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