空气能热水器原理

空气能热水器，又称 热泵热水器，也称 空气源热水器，是采用制冷原理从空气中吸收热量来加热水的“热量搬 运”装置。把一种沸点为零下10多℃的制冷剂通到交换机中，制冷剂通过蒸发由液态变成气态从空气中吸收热量。再经过压缩机加压做工，制冷剂的温度就能骤升至80-120℃。而后，高温高压的制冷剂被通到储水箱中的毛细管中对水放热，最后通过节流装置的降压作用再变成低温低压的液态制冷剂，就能再次到空气中吸收热量。这样就完成了一个“加热-放热”的工作流程。

运用热泵工作原理制热，与空调制冷相反——国家制冷标准是1000瓦，电制冷2800瓦。根据热平衡的原理，同时最少产生2800瓦的热功率，加上输入的1000瓦的电功率，实际产生的热功率在3000——4000瓦，把这些热量输送到保温水箱，其耗电量只是电热水器的四分之一（电热水器即使热效率100%，输入1000焦耳电也只有1000焦耳的热）。

空气能热水器则不需要阳光，因此放在家里或室外都可以。太阳能热水器储存的水用完之后，很难再马上产生热水。如果电加热又需要很长的时间，而空气能热水器只要有空气，温度在零摄氏度以上，就可以24小时全天候承压运行。这样一来，即使用完一箱水，一个小时左右就会再产生一箱热水。同时它也能从根本上消除了电热水器漏电、干烧以及燃气热水器使用时产生有害气体等安全隐患，克服了太阳能热水器阴雨天不能使用及安装不便等缺点，具有高安全、高节能、寿命长、不排放毒气等诸多优点。空气能热水器的寿命一般可以达到15至20年

空气能热水器是运用热泵工作原理，吸收空气中的低能热量，经过中间介质的热交换，并压缩成高温气体，通过管道循环系统对水加热，耗电只有电热水器的1/4。该新产品克服了太阳能热水器依靠阳光采热和安装不便的缺点。由于空气能热水器的工作是通过介质换热，因此其不需要电加热元件与水直接接触，避免了电热水器漏电的危险，也防止了燃气热水器有可能爆炸和中毒的危险，更有效控制了燃油热水器排放废气造成的空气污染。

空气能热水器不需要阳光，因此放在家里或室外都可以。太阳能热水器储存的水用完之后，很难再马上产生热水，如果电加热又需要很长的时间，而空气能热水器只要有空气，温度在零摄氏度以上，就可以24小时全天候承压运行。这样一来，即使用完一箱水，一个小时左右甚至更短时间内就会再产生一箱热水。同时它也能从根本上消除电热水器漏电、干烧以及燃气热水器使用时产生有害气体等安全隐患，克服了太阳能热水器阴雨天不能使用及安装不便等缺点，具有高安全、高节能、寿命长、不排放毒气等诸多优点。空气能热水器的寿命一般可以达到15至20年。

随着工业革命的发展，19世纪初，人们对能否将热量从温度较低的介质“泵”送到温度较高的介质中这一问题发生了浓厚的兴趣。英国物理学家J.P.Joule提出了“通过改变可压缩流体的压力就能够使其温度发生变化”的原理。1854年，W.Thomson教授（即大家熟知的Lord Kelvin勋爵）发表论文，提出了热量倍增器（Heat Multiplier）的概念，首次描述了热泵的设想吸收空气中的低能热量，经过中间介质的热交换，并压缩成高温气体，通过管道循环系统对水加热，耗电只有电热水器的1/4。该新产品避免了太阳能热水器依靠阳光采热和安装不便的缺点。由于空气能热水器的工作是通过介质换热，因此其不需要电加热元件与水接触，没电热水器漏电的危险，也没燃气热水器有可能爆炸和中毒的危 险，更没有燃油热水器排放废气造成的空气污染。

目前中国大部分厂家所采用的热媒（冷媒）还是R22，采用环保热媒（冷媒）R417A、R410A的时代还未到来。而日本等一些国家已率先采用CO2作为热媒（冷媒），不对臭氧层造成破坏（所以在安装时，铜管务必要连接紧密，防止R22漏出）。另外，刚刚所说的R22、R417A、R410A、CO2是对人体不造成伤害的，即使有漏出，整个空气能热水器都是安全的。

随着社会经济的发展，人们对生活质量的要求也越来越高。人们对冲凉洗澡的要求也越来越高，燃气热水器、电热水器、太阳能热水器等都已远远满足不了人们对舒适节能 安全 的需要。在欧美发达国家，冷、热水使用的比例是1：9（中国是9：1），欧美国家的冷水只作饮用或冲厕、洗车用，而在其他方面都是使用热水。欧美国家家庭中央热水器的市场占有率在90%以上，（中国不到1%）。 空气源热泵热水器，通常称之为空气能热水器，一般分为家用机和工程机。这种热水器对比传统热水具有节能、安全、环保、省心等特点。最初空气能热水器都用在工业方面,空气能工程商也就是那时发展起来的,成为空气能热水器发展先锋，最后逐渐走向社会最基层组织家庭里。　

空气能热水器有整体式与分体式之分，整体式空气能热水器把冷气也来用起来了。 行业当中，又称这种空气能热水器为冷气热水器。而分体式空气能热水器没将冷气回收利用，这就是整体式与分体式最大的区别。

1、出水温度受自来水水压及气候条件影响大，出水温度不稳定，多个龙头用水易出现分水不均，水温忽冷忽热，有烫伤风险。

2、燃烧能耗高，工作时伴随排放大量有毒废气，污染环境，使用年限低。

1、主要是能耗超高，容易漏电伤人，储水量不足，多人用水时，需长时间的等待。

2、水温过高内胆结垢严重，使用寿命短。

1、理论上最为节能，但是考虑到实际情况现实环境中会经常下雨阴天及北方冬季等需要外加电辅助，就相当一个电热水器安全隐患大。

2、由于一般太阳能为开放式系统热水的水压完全由高差决定舒适性差。

3、一般太阳能所使用的真空管极易破碎维修麻烦使用年限较低。

空气能热水器克服以上机器的弊端，具有环保、舒适、节能、安全等特点。尤其是一体式空气能热水器，又称为空气能冷气热水器，还有厨房制冷功能。其工作原理是将空气中的能量吸收，变成热量转移到水箱中，把水加热起来。空气在失去能量降低温度的同时，大量的水蒸气被冷凝，因而释放的冷气湿度大大降低，相当于具有除湿的效果。因此该产品集节能中央热水、局部除湿功能于一体，大大提高的产品的性价比和使用性能。为更多富裕家庭享受高品质生活提供了条件。

由于它不是采用电热元件直接加热，故相对电热水器而言，杜绝了漏电的安全隐患；相对燃气热水器来讲，没有燃气泄露，或一氧化碳中毒之类的安全隐患，因而具有更卓越的安全性能。

空气源热泵热水器的厨房冷气是根据吸收的空气中的热量运用到厨房，能将厨房温度降低6~8度。

空气源热泵热水器是蓄热式的，加热功能根据水箱内的温度自动启动，保证热水24小时充足供应，因此不会出现像燃气热水器那样无法同时满足多个水龙头用热水的问题，也不会出现电热水器容量小，多人洗澡需要等待的问题。即开即用热水，出水量大，出水温度稳定，满足你所有对热水的期望。

由于其耗电量只有等量电热水器的四分之一，即相当于使用同样多的热水，使用空气源热泵热水器，电费只需电加热的四分之一。以一个4口之家来计算，正常热水使用量在200L/天左右，用电热水器加热，电费大约需要4元/天，而空气源热泵热水器则只需要约1元/天，一年可以节约1000元左右的电费。

燃气热水器通过燃烧可燃气体加热热水，同时排放大量的二氧化碳，二氧化硫等有害废气。空气源热泵热水器只是将周围空气中的热量转移到水中，完全做到零排放，对环境几乎不产生影响，是真正的环保热水器。

在节能减排已经成为时代潮流的今天，节约能源，减少碳排放是最时尚的生活方式。前面已经提到，空气源热泵热水器采用的是逆卡诺原理，将空气中的能量转移到水中，不是直接用电热元件加热，因此其能效可达到电热水器的4倍，即加热等量的热水，耗电量相当于电热水器的四分之一，大大节约了电力的消耗。中国的电力70%是通过火电厂烧煤产生的，节约电力意味着减少碳的排放。

机组由微电脑控制自动运行，根据水箱水温和用户用水情况，自动启停，无需专人值守。

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。

第一代制热方式：直热式

蒸发器和冷凝器都在主机内， 冷水直接进入主机，经冷凝器一次性直接加热到预设温度 55度，然后在冷水压力的自作用下，直接送到保温水箱中。优点是保持出水就是55度的热水，节能效果较好；缺点是当保温水箱中的水温降时，还要用水泵抽回到主机加热或是用电辅加热。

第二代制热方式：循环式

蒸发器和冷凝器都在主机内，但冷水直接进到保温水箱中，再用水泵抽回到主机加热，必须多要一个循环泵，加热的方式是分层式循环加热，因为他是把水温经多次循环分层次加热到预设温度。优点是能效比较直热式高一些，因为所要增加的温度越接近原始温度，热传导效果越好，能效也越高。缺点是必须用循环泵所以会浪费一些电，热水输送的管径较长，所以能耗要多一些，冷水从上面进入保温水箱，从下面出热水，而一般热水比冷水轻，所在一个容器中的水通常上面的要比下面的热，所以上面加冷水会导致出水温度不能恒定，会混水。

第三代制热方式：分体直热式[又称之为：速热式]

主机中只有蒸发器，冷凝器却在保温水箱中，冷水从下面注入，热水是透过冷水向上的顶力排出，所以其不必象循环机那样必须要循环泵，而且其冷凝器直接在水箱中与水交换热量，所以换热直接，不要经过任何管径，那样能效和加热速度肯定要高于循环机，因其从上面出热水，所以能基本保持排出的热水恒定。[如因特殊情况必须用循环式，那么用大小水箱的方式就能解决，所以他的另一优势是具有可变性强

空气源热泵热水器的技术特点如下

1、外观。一体式空气能热水器的造型属于欧式设计，和家庭装修十分吻合，一般放置在厨房阳台上，不仅提高家庭空间的使用效率，而且改善了家居热水生活习惯。

2、安全。空气能热水器从原理上杜绝了水和电的接触，大大改善了以往电热水器和燃气热水器的不足。

3、安装。一体式空气能热水器一般推荐安装在厨房阳台上，安装方便，工序简单，可靠性高。

4、舒适。相比燃气热水器，它具有水温恒定无波动；相比电热水器，它具有家庭中央热水功能，可以实现全家中央热水器，即开即用，同时一体式空气能热水器还可以免费为厨房提供冷气，彻底改善了厨房生活环境。

5、省钱。由于空气能热水器依靠吸收大量空气中的热量给水加热的，所以其加热效率高达400%，综合对比运行费用，比电热水器节省70%，比燃气热水器节省60%，比太阳能热水器节省50%。

6、环保。空气能热水器的整个加热过程无燃烧，即是无任何废弃物排放，对环境无污染。

在空气能行业中，比较知名的品牌，口碑比较好的品牌是经过权威公正评选的，获得中国品牌节第六届金谱奖的品牌如下：

美的、格力、纽恩泰、同益、芬尼克兹、中广欧特斯、中锐、锦江百浪、华帝、科霖、米特拉　　注意：以上排名不分先后，与品牌实力无关，只是提供资料给让消费者认知空气能品牌。（在相关权威机构上可以查阅到。编辑词条者请不要恶意删除好品牌，而刻意留下自己的品牌。）

2013空气能热水器金谱奖

1、芬尼 ；2、美的；3、格力； 4、真心 ；5、四季沐歌；6、米特拉；7、钮恩泰；8、德欧；9、科霖；10、志高

空气源热泵热水器通常安装在楼顶或阳台，家用的也可装在浴室或是角落或是挂在室外，安装时先选择好水箱的位置，连接水管，再定好主机的位置，然后连接钢管，抽真空打开截止阀门，检漏，无误后注水开机制热。空气源热泵热水器多采用微电脑智能控制器，内有时间设定，定时开关机功能，水温设定，过热保护等多种智能控制功能。不过大部分功能已由厂家在出厂时就设定好了，直接使用默认值就行了，但在夏天你就按夏天的制热设定值，冬天就按冬天的制热制定值，春秋天就按春秋天的制热制定值，加热时间一般设定在中午时段加热。那样能效将更理想。 空气源热泵热水器的维护保养：

1.空气源热泵热水器自动化程度较高的设备，使用时定期进行机组状态检查，若能对机组进行长期有效的维护与保养，机组的运行可靠性和使用寿命都会得到意想不到的提高。

2.空气源热泵热水器机外安装的水路过滤器应定期清洗，保证系统内水质清洁，以避免机组因过滤器脏堵而造成主机损坏。

3.空气源热泵热水器用户在使用和维护热泵机组时应注意：机组内所有安全保护装置均在出厂前设定完毕，切勿自行拆装或调整。

4.空气源热泵热水器经常检查机组的电源和电气系统的接线是否牢固，电气元件是否有动作异常，如有应及时维修和更换。

5.空气源热泵热水器经常检查机组的各个部件的工作情况，检查机内管路接头和充气阀门是否有油污，确保机组制冷剂无泄露

6.当极爱用空气源热泵热水器实际出水温度与机组控制面板显示数值不一致时，请检测感温装置是否接触良好

7.空气源热泵热水器机组出现故障，用户无法解决时，请及时向售后服务部报修，并告知故障代码，以便及时派人维修

8.空气源热泵热水器主机冷凝器清洗，我们建议每两年使用50℃-60℃、浓度为15%的热磷酸液清洗冷凝器，启动主机自带循环水泵清洗3小时，最后用自来水清洗3遍。以备清洗时接管。禁止用腐蚀性清洗液清洗冷凝器。

9.空气源热泵热水器水箱需在使用一段时间后(一般为3个月，具体根据当地水质而定)需清洗水垢。

空气能热水器的应用范围：家庭、别墅、复式住宅、办公大楼、餐馆、宾馆、酒店、招待所、部队、工厂、医院、学校、恒温泳池、洗衣店、桑拿沐足中心、水疗SPA、洗浴中心、小区、美发厅、发廊、工矿职工洗浴、工业用热水等，可以单独使用，亦可组合使用，对不同的供热要求，可以选择不同的组合设计。