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空气能热泵热水器工作原理添加时间:2017-5-2 15:35:54

随着能源消耗的日益增加,节能降耗成了缓解能源紧张的有效乎段之一,作为耗能产品的热水器的节能也日益被人们重视。目前市场上的家用热水器产品主要有燃气热水器、电热水器、太阳能热水器三种类型。电热水器和燃气热水器主要消耗电能、天然气和煤气等高品位能源,太阳能热水器的发展虽得到了极大的推广,但受气候及安装条件限制,被称为第4代热水器的空气能热泵热水器因性能系数远大于1,具有环保节能、运行安全,不受气候影响及安装条件限制等优点,正广泛地被加以重视和研究。
  经过近几年的推广,家用空气能热泵热水器有了一定的发展,但由于空气能热泵热水器所处外界环境的温湿度一年四季有较大的变化,空气能热泵热水器总是处于变工况运行状态,加之国家未颁布家用空气能热泵热水器的国家标准,目前家用空气能热泵热水器产品整体性能还不能令用户十分满意,节能优势没有得到充分体现。
  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,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。空气能热泵热水器主要由蒸发器、压缩机、冷凝器和节流阀四部分组成,通过让工质不断完成蒸发(吸取空气中的热量)→压缩→冷凝(放出热量加热水)→节流→再蒸发的热力循环过程,从而将环境里的热量转移到水中。空气能热泵热水器工作时,把空气中贮存的能量QA在蒸发器中加以吸收:它本身消耗一部分能量,即压缩机耗电QB:通过工质循环系统在冷凝器中进行放热QC。
  据能量守恒定律:QC=QA+QB
  由此可以看出,热泵热水器输出的能量为压缩机做的功QB和热泵从环境中吸收的热量QA:通常QA为QB的3倍以上,因此,空气能热泵热水器可以节约大量的电能。反映热泵热水器节能性能的主要参数为性能系数COP,它是热泵热水器的主要性能指标之一,是指名义制热量除以名义消耗功率的值,通过性能系数可以准确明不机组的能效状况,性能系数越高,机组的能效水平越高,性能越优越,同样的机组输入功率下产生的热量更多。性能系数COP与很多因素有关,如出水温度、环境温度、冷凝器和蒸发器的换热效率、工质流动压降、压缩机效率等。