在能源問題和空氣污染的大環(huán)境下，環(huán)保新能源的開發(fā)與借助得到了更加多人的關(guān)注。空氣能熱泵技術(shù)作為一種節(jié)能的新技術(shù)被借助到空氣能熱水器中，自開發(fā)以來，因其具備節(jié)能、安全、環(huán)保、方便等優(yōu)勢(shì)慢慢在熱水器領(lǐng)域中大展身手。空氣能熱水器對(duì)比其他熱水器（燃?xì)鉄崴鳌㈦姛崴鳌⑻柲軣崴鳎┯幸韵聝?yōu)勢(shì)：

（1）節(jié)能。空氣能熱水器在熱泵技術(shù)的基礎(chǔ)上借助小量電量將空氣中的低溫?zé)崮苓\(yùn)輸至熱水中以致完成水加熱。通過得到大量空氣中的低溫?zé)崮埽淠苄П雀哌_(dá)4.5。

（2）安全。空氣能熱水器在加熱過程中使用了水電分離設(shè)計(jì)，防止造成漏電、觸電危險(xiǎn)；加熱過程無燃料輸送，可防止因燃料泄露引發(fā)的火災(zāi)、中毒等危險(xiǎn)。

（3）環(huán)保。空氣能熱水器制熱過程是借助工作介質(zhì)來完成能量轉(zhuǎn)換，零污染環(huán)境的廢棄物排放，所以達(dá)到環(huán)保的效果。

（4）方便。空氣能熱水器安裝方便，不管是在室外或者室內(nèi)，只需有安裝空間就可以得到空氣熱能。與此同時(shí)空氣能熱水器受外界環(huán)境條件的影響較小，冬天、陰雨天均可完成制熱。

空氣能熱水器工作原理圖

2空氣能熱水器工作原理

空氣能熱水器又名空氣能熱泵熱水器，是借助逆卡諾循環(huán)的原理，通過做功將熱能從低溫物體運(yùn)輸至高溫物體。空氣能熱水器主要由蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥四大核心部件和風(fēng)機(jī)、干燥過濾器、儲(chǔ)液罐、智能控制器等配件組成。如圖1所示，空氣能熱水器工作過程中，工作介質(zhì)（又名冷媒，沸點(diǎn)低）進(jìn)入蒸發(fā)器，在風(fēng)機(jī)的作用下，空氣中的大量熱能在蒸發(fā)器中被交換吸收，工作介質(zhì)吸收了熱能后溫度升高，由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)；

氣體形態(tài)的工作介質(zhì)進(jìn)入空氣壓縮機(jī)，借助小量的電量將工作介質(zhì)轉(zhuǎn)變成高溫高壓的氣體；經(jīng)壓縮后的高能工作介質(zhì)進(jìn)入冷凝器與水進(jìn)行熱交換后釋放熱能，水吸收了熱能后溫度升高，工作介質(zhì)的能量降低并由氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)；轉(zhuǎn)變成液態(tài)的工作介質(zhì)進(jìn)入膨脹閥經(jīng)節(jié)流處理后重新進(jìn)入蒸發(fā)器開始下一輪循環(huán)。

空氣能熱水器在借助小量電量的情況下，借助熱泵技術(shù)將熱能從低溫物體運(yùn)輸至高溫物體，能夠有效的借助空氣中的熱能。根據(jù)能量守恒定律：

Q2=W+Q1

Q2為熱水得到的總能量，W為壓縮機(jī)消耗的電量，Q1為空氣中吸收的熱能。

空氣能熱泵的能效比用COP表示，COP是熱水得到的總能量與消耗電量的比值；

即COP=　Q2/W。

COP=Q2/W=(W+Q1)/W=1+Q1/W

由上式可以知道空氣能熱水器的能效比COP恒大于1，說明運(yùn)用熱泵技術(shù)制熱吸取的總能量恒大于做功用的電量，從而達(dá)到節(jié)能的效果。

空氣能熱泵能量轉(zhuǎn)換示意圖

3應(yīng)用案例

3.1項(xiàng)目概況

該工程項(xiàng)目駐地內(nèi)有1幢2層辦公樓和2幢2層宿舍樓，2個(gè)公共洗浴間，其中宿舍樓內(nèi)含有10個(gè)獨(dú)立衛(wèi)生間。工程項(xiàng)目共有辦公人員43人，根據(jù)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》，熱水用水定額設(shè)為60L/人.d，每天較大的熱水用量為2.58m3，熱水出水溫度定為55℃。

該工程項(xiàng)目離城鎮(zhèn)較遠(yuǎn)，燃?xì)夤艿罌]有辦法接入，沒有辦法使用燃?xì)鉄崴鳌Ｌ柲茏鳛榍鍧嵞茉丛跓崴餍袠I(yè)也獲得了廣泛的應(yīng)用，但太陽能熱水器受天氣條件的影響比較大，陰雨天氣時(shí)需增加電輔助加熱。結(jié)合工程項(xiàng)目地理環(huán)境和實(shí)際情況使用空氣能熱水器為工程項(xiàng)目提供生活熱水。空氣能熱水器熱水供應(yīng)系統(tǒng)如圖3所示。

空氣能熱水器熱水供應(yīng)系統(tǒng)圖

空氣能熱水器是一種節(jié)能、高效、安全環(huán)保、適用性較強(qiáng)的新一代熱水器，將會(huì)在熱水器行業(yè)中獲得更廣泛的應(yīng)用。

空氣能熱水器熱水供應(yīng)系統(tǒng)圖

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