空氣能，是指空氣中所蘊(yùn)含的低品位熱能量。但是，根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量不可能從低溫?zé)嵩磦鞯礁邷責(zé)嵩炊灰鹌渌兓?。所以，在不消耗外界能量的基礎(chǔ)上，空氣是不能夠被利用的。熱泵可以實(shí)現(xiàn)從空氣中吸收熱量并傳到高溫物體或環(huán)境的作用，這技術(shù)叫做空氣源熱泵。熱泵的使用需要消耗電能或者熱能。例如，當(dāng)家里的空調(diào)用于冬季制熱時(shí)，就是典型的空氣源熱泵，但是，在不用電或不提供熱量的情況下，該空調(diào)并不會(huì)制熱。因此，空氣源熱泵并不是在利用空氣能驅(qū)動(dòng)，而是用電能或者熱能驅(qū)動(dòng)?？諝庠礋岜每梢灾茻帷⒉膳?、烘干等多個(gè)領(lǐng)域。
空氣能，即空氣中所蘊(yùn)含的低品位熱能，又稱(chēng)空氣源。能量守恒定律告訴我們能量不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失。但是根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生其他變化?？諝饽茈m然取之不盡用之不竭，但是，如需將空氣中吸收能量傳到高溫環(huán)境，需要消耗電能或熱能，這項(xiàng)技術(shù)叫做空氣源熱泵。
這種新型熱水器從使用對(duì)象分為家用機(jī)、商用機(jī)兩類(lèi)；從工作模式上分為循環(huán)式、直熱式兩類(lèi)。
空氣能熱水器使用范圍有：家庭、酒店、賓館、學(xué)校、泳池浴池、醫(yī)院、休閑沐足、工廠、農(nóng)業(yè)保溫烘干、工業(yè)預(yù)熱等場(chǎng)所。
空氣能熱泵在運(yùn)行中，蒸發(fā)器從空氣中的環(huán)境熱能中吸取熱量以蒸發(fā)傳熱工質(zhì)，工質(zhì)蒸氣經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后壓力和溫度上升，高溫蒸氣通過(guò)較好黏結(jié)在貯水箱外表面的特制環(huán)形管冷凝器冷凝成液體時(shí)，釋放出的熱量傳遞給了空氣源熱泵貯水箱中的水。冷凝后的傳熱工質(zhì)通過(guò)膨脹閥返回到蒸發(fā)器，然后再被蒸發(fā)，如此循環(huán)往復(fù)。
空氣能熱泵傳熱工質(zhì)是一種特殊物質(zhì)，常壓下其沸點(diǎn)為零下40℃,凝固點(diǎn)為零下100℃以下，該物質(zhì)冷的時(shí)候是液體，但很容易被蒸發(fā)成氣體，反之亦然。在實(shí)際運(yùn)行中，空氣源熱泵中傳熱工質(zhì)的蒸發(fā)極限溫度為零下20℃左右，因此5℃的環(huán)境溫度對(duì)如此低的溫度也是“熱”的，甚至下雪的溫度，比如說(shuō)0℃，相比之下也是熱的，因此，仍可交換一些熱能。
市場(chǎng)上多數(shù)熱泵熱水器標(biāo)注的較高出水溫度是60℃，但是有時(shí)候我們需要更高的熱水溫度，是不是水溫還可以提高呢？當(dāng)然不是，出水溫度受熱泵熱水器志用壓縮機(jī)的采取的冷媒的影響。以R134a冷媒為例進(jìn)行說(shuō)明。
1、R134a冷媒冷凝溫度可高達(dá)80度，如果按照換熱溫差5℃計(jì)算，則較高的出水溫度可達(dá)75℃，但是并不是所有條件下都可以達(dá)到75℃的，當(dāng)在低溫環(huán)境下，就需要適當(dāng)降低冷凝溫度，在溫度降至-15℃的情況下，建議將冷凝溫度控制在不超過(guò)70℃。
2、相比空調(diào)壓縮機(jī)的5-6較大壓縮比，熱泵熱水器壓縮機(jī)可以承受很高的壓縮比，可以10以上(11-13范圍內(nèi)安全)，但是壓縮比不可無(wú)限提高，過(guò)高的壓縮比將提高了壓縮機(jī)內(nèi)部局部溫度，嚴(yán)重影響使用壽命。
3、針對(duì)不同的季節(jié)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)熱泵熱水器的不同運(yùn)行模式。在春秋夏季時(shí)熱水出水溫度設(shè)定低一點(diǎn)，在冬季時(shí)將水溫設(shè)高一點(diǎn)。55℃的水溫完全可以滿(mǎn)足國(guó)標(biāo)和消費(fèi)者的需求。這樣既可以較高的出水溫度，能效較高，又可以整個(gè)系統(tǒng)的安全可靠性。但家用機(jī)主機(jī)及水箱的配比就要注意，建議200L一下配1P主機(jī)，200-400L配1.5P主機(jī)，400-500配2P主機(jī)。這樣空氣能熱水器既能 熱水量充足，熱水加熱快，同時(shí)也比較省電節(jié)能。
空氣源熱泵熱水器行業(yè)經(jīng)過(guò)十余年的發(fā)展，發(fā)展迅猛，生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)達(dá)到500多家，且今年六月順利入圍國(guó)家節(jié)能惠民工程，享受較高600元的補(bǔ)貼，進(jìn)一步促進(jìn)了行業(yè)的發(fā)展。熱泵熱水器很重要的組成--制冷劑，直接關(guān)系到產(chǎn)品的能效比。南方熱泵熱水器制冷劑主要為R22，R134a，后來(lái)又有一些混合制冷劑問(wèn)世R415b，R417a等，不同的制冷劑各其優(yōu)缺點(diǎn)。
R22用于空調(diào)非常合適，因?yàn)槔淠郎囟瓤偰芸刂圃?5度以下（因?yàn)榭諝鉁囟葞缀蹩傇?0度以下）；但是熱泵熱水器水溫總是要求在40度以上，這時(shí)冷凝溫度總在45度以上，R22排氣溫度很容易超過(guò)85度（潤(rùn)滑油容易裂解溫度），尤其是空氣溫度在40度以上時(shí)。因此，R22用于熱泵熱水器會(huì)因?yàn)镽22排氣溫度高，致使壓縮機(jī)潤(rùn)滑油冷卻不好，裂解速度急劇加快，從而使壓縮機(jī)壽命縮短。并且R22的ODP值為0.05，對(duì)臭氧層有破壞作用，但是根據(jù)《蒙特利爾議定書(shū)》規(guī)定，從2004年開(kāi)始?xì)W洲地區(qū)以R407C和R410A替代R22，同時(shí)日本地區(qū)則開(kāi)始全部使用R410A制冷劑，即以1985年的生產(chǎn)量為基準(zhǔn)，2003年壓縮為65%，2010年為35%，2015年為10%，到2030年時(shí)，發(fā)達(dá)國(guó)家將一體禁用R22，發(fā)展中國(guó)家也將于2040年淘汰R22。根據(jù)制冷劑替換時(shí)間表，我國(guó)較遲在2040年一體禁止制冷劑R22產(chǎn)品的生產(chǎn)。
R134a（CH2FCF3）屬于環(huán)保制冷劑，排氣溫度也低，但是其沸點(diǎn)（標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下）為-26.5度，這會(huì)導(dǎo)致熱泵在冬季因?yàn)橹评鋭┱舭l(fā)緩慢而使制熱效率低下，因此，我們見(jiàn)到的R134a全是用于室內(nèi)制冷設(shè)備，或者熱帶地區(qū)，北方室外制冷設(shè)備沒(méi)有用的（除非冬天不用該設(shè)備）。
R415b，為混合制冷劑，是由清華大學(xué)朱明善教授系發(fā)明的（聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署國(guó)際制冷空調(diào)熱泵技術(shù)委員）國(guó)際制冷統(tǒng)一編號(hào)：R41高等、R415B、R418A、R42高等，并已列入國(guó)家環(huán)境保護(hù)實(shí)用技術(shù)（A）類(lèi)項(xiàng)目推廣使用。***“國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)”、國(guó)家環(huán)?？偩帧皣?guó)家環(huán)境保護(hù)實(shí)用技術(shù)A類(lèi)推廣項(xiàng)目”、并取得美國(guó)國(guó)家環(huán)?？偩帧禨NAP計(jì)劃》認(rèn)證，在歐美地區(qū)得到了廣泛應(yīng)用。其ODP不為零，且與417a相比，排氣溫度稍高一些。R415b替換R22后，系統(tǒng)制熱能力有大約10%的衰減。
R417a為混合制冷劑（HFC-143、HFC-125和R600）, 較早由羅地亞1997年發(fā)明（2005年賣(mài)給杜邦，李兵為負(fù)責(zé)人），歐洲主要用來(lái)替換R22工質(zhì)（不夠環(huán)保和節(jié)能），占了替代工質(zhì)的80%市場(chǎng)份額，根據(jù)《蒙特利爾條約》，中國(guó)將開(kāi)始逐步淘汰R22工質(zhì)，R417a是替代選擇方向之一。R417a具有環(huán)保，和排氣溫度低等特點(diǎn)。比較適合熱泵熱水器用，如今，國(guó)內(nèi)熱泵熱水器廠家開(kāi)始加大該制冷劑的使用范圍，國(guó)內(nèi)出口歐洲的空調(diào)使用R417a較多。
R417a有個(gè)一個(gè)缺點(diǎn)：替換后的系統(tǒng)，系統(tǒng)制熱功率衰減10%左右；也就是說(shuō)，10匹壓機(jī)能力變成了約9匹的能力。 由R417A發(fā)明廠家羅地亞公司提供的檢測(cè)表格可以看出，同樣的空調(diào),用R417A比R22的效率相比提高了13%（3.00/2.65），這是其優(yōu)點(diǎn)。但是用R22的制熱量為3548瓦（熱泵熱水器只需要制熱），用R417A的制熱量為3149瓦，用R417A比用R22制熱量衰減了10%。這就是R417A用于制熱時(shí)的不利一面，需要設(shè)計(jì)時(shí)加大壓機(jī)及換熱器的配比來(lái)彌補(bǔ)衰減。
空氣能熱水器主要向空氣要熱能，具有太陽(yáng)能熱水器節(jié)能、環(huán)保、安全的優(yōu)點(diǎn)，又解決了太陽(yáng)能熱水器依靠陽(yáng)光采熱和安裝不便的問(wèn)題。由于空氣能熱水器通過(guò)介質(zhì)交換熱量進(jìn)行加熱，不需要電加熱元件與水接觸，沒(méi)有電熱水器漏電的危險(xiǎn)，也消除了燃?xì)鉄崴髦卸竞捅_(kāi)的隱患，更沒(méi)有燃油熱水器排放廢氣造成的空氣污染。
空氣能熱水器較大的優(yōu)點(diǎn)是“節(jié)能”。拿具體數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)：30℃溫差熱水價(jià)格分別為：電熱水器1.54分錢(qián)/升熱水(電價(jià)0.42元/度)；燃?xì)鉄崴?分錢(qián)/升熱水(氣2元/立方米)；熱泵熱水器是通過(guò)大量獲取空氣中免費(fèi)熱能，消耗的電能僅僅是壓縮機(jī)用來(lái)搬運(yùn)空氣能源所用的能量，因此熱達(dá)380%-600%，制造相同的熱水量，熱泵熱水器的使用成本只有電熱水器的1/4，燃?xì)鉄崴鞯?/3。
缺點(diǎn)：
1、環(huán)境適應(yīng)性問(wèn)題
空氣能熱水器的熱量來(lái)源就是我們都要的空氣而作為一種節(jié)能產(chǎn)品其節(jié)能程度的好壞都與COP值能效比密切相關(guān)。由于市場(chǎng)上大部分的空氣能熱水器設(shè)計(jì)正常工作溫度在0-40℃。故在環(huán)境溫度比較高的南方，空氣能熱水器往往有上佳的表現(xiàn)。而冬季氣溫只有-10℃的北方城市空氣能熱水器很難達(dá)到設(shè)計(jì)中預(yù)想的效果。如果氣溫為-20℃機(jī)組甚至都不能啟動(dòng)。
2、安裝
家用空氣能熱水器往往需要一個(gè)水箱來(lái)加熱和儲(chǔ)存熱水。以一家3-5口人為例需要150L-210L的水箱。這樣大尺寸的水箱不容易與整體家居協(xié)調(diào)，這樣消費(fèi)者只能安裝在陽(yáng)臺(tái)上。但隨著人們對(duì)家居環(huán)境要求的提高，陽(yáng)臺(tái)上的這個(gè)大家伙消費(fèi)者是不愿意接受的。
3、消費(fèi)者對(duì)熱泵熱水器認(rèn)知程度
熱泵熱水器在是一個(gè)新生事物，消費(fèi)者對(duì)它的認(rèn)知程度還很低。有很多人認(rèn)為用一份的熱量就能得到三份的熱量是不可能實(shí)現(xiàn)的，而且對(duì)有關(guān)熱采技術(shù)應(yīng)用的其它產(chǎn)品也是一樣，雖然熱泵空調(diào)器普及率已經(jīng)非常高。人們的認(rèn)識(shí)僅僅局限在空調(diào)器是耗電大戶(hù)，卻不知道其比燒煤球爐了、更節(jié)能。如今，因?yàn)橐恍┹^大的商場(chǎng)還沒(méi)有空氣能熱水器銷(xiāo)售，所以消費(fèi)者對(duì)空氣能熱水器的認(rèn)知還是很低。
空氣能熱水器技術(shù)源于空調(diào)，但又不完全等同于空調(diào)，由于工作環(huán)境不同，比較惡劣的使用工況對(duì)壓縮機(jī)品質(zhì)的要求很高，據(jù)我所知，在如此惡劣工況下可以維持較長(zhǎng)使用壽命和達(dá)到較高能效比的，只有松下和谷輪兩種壓縮機(jī)，所以建議您在選購(gòu)時(shí)要看看其使用的是什么壓縮機(jī)。
空氣能產(chǎn)品在國(guó)外已經(jīng)應(yīng)用了幾十年，技術(shù)早已成熟，國(guó)內(nèi)的廠家只是仿制而已，技術(shù)大同小異，基本同質(zhì)化了。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，只要做過(guò)空調(diào)，具備起碼的研發(fā)能力和焓差房等實(shí)驗(yàn)設(shè)備，在這基礎(chǔ)上進(jìn)行改良和匹配試驗(yàn)，做好空氣能是輕而易舉的事，并不象某些廠家吹噓的那樣是什么高新技術(shù)。那些打著德國(guó)技術(shù)、美國(guó)公司旗號(hào)的牌子，大都是騙人的，不要相信?？諝饽軣崴髂倪€是不要太迷信外國(guó)的品牌比較好。前段時(shí)間被中國(guó)質(zhì)量萬(wàn)里行曝光的所謂美國(guó)公司在江門(mén)開(kāi)的大部分國(guó)家較大的熱泵生產(chǎn)基地，原來(lái)只是一間連起碼檢測(cè)設(shè)備都沒(méi)有的螺絲刀工廠，就是一個(gè)較好的證明。
建議從以下幾個(gè)方面選購(gòu)空氣能熱水器。
一、技術(shù)的有地位性：看下空氣能產(chǎn)品所在企業(yè)的技術(shù)是否得到行業(yè)的認(rèn)可，是否擁有相關(guān)部門(mén)認(rèn)定的工程技術(shù)研發(fā)中心，有沒(méi)有承擔(dān)或參加過(guò)較好的空氣能熱水器科研項(xiàng)目。
二、品質(zhì)的可靠性：判斷空氣能熱水器產(chǎn)品品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)就是看壓縮機(jī)，壓縮機(jī)可以說(shuō)是空氣能熱水器的心臟，在壓縮機(jī)應(yīng)用上松下、三菱、艾默生等品牌比較，部分企業(yè)采用國(guó)產(chǎn)空調(diào)壓縮機(jī)，機(jī)組性能和壽命無(wú)法得到。
三、品牌的性：針對(duì)空氣能行業(yè)而言，有些品牌只做空氣能產(chǎn)品，有些是通過(guò)其他領(lǐng)域轉(zhuǎn)型過(guò)來(lái)，有些則是半路出家。所以消費(fèi)者在選擇空氣能品牌和產(chǎn)品的時(shí)候就要結(jié)合以上兩點(diǎn)來(lái)判斷品牌的性和技術(shù)的成熟度。
四、性能的性：在選購(gòu)空氣能熱水器產(chǎn)品時(shí)，除了要對(duì)照節(jié)能、環(huán)保、安全等相關(guān)行業(yè)共性的優(yōu)點(diǎn)和數(shù)據(jù)外（這是所有空氣能熱水器都相通的功能和賣(mài)點(diǎn)），關(guān)鍵要綜合考量產(chǎn)品的其他附加性能，比如日常清潔、保養(yǎng)、智能保溫性能等。
五、售后的保障性：但消費(fèi)者在選購(gòu)時(shí)也不能簡(jiǎn)單地輕信保修期限，比如有沒(méi)有專(zhuān)人不定期巡查檢修，報(bào)修多少小時(shí)回應(yīng)，維修多少小時(shí)上門(mén)等。如今行業(yè)做得好的品牌服務(wù)承諾年限為：家用機(jī)主機(jī)保修3年，水箱保修5年。

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