廣州空氣能熱水器技術(shù)是近年來在全世界倍受關(guān)注的新能源技術(shù)。人們所熟悉的“泵”是一種可以提高位能的機(jī)械設(shè)備，比如水泵主要是將水從低位抽到高位。而“廣州空氣能熱水器”是一種能從自然界的空氣、水或土壤中獲取低品位熱能，經(jīng)過電力做功，提供可被人們所用的高品位熱能的裝置。
目錄
廣州空氣能熱水器簡介
廣州空氣能熱水器技術(shù)是近年來在全世界倍受關(guān)注的新能源技術(shù)。人們所熟悉的“泵”是一種可以提高位能的機(jī)械設(shè)備，比如水泵主要是將水從低位抽到高位。而“熱泵”是一種能從自然界的空氣、水或土壤中獲取低品位熱能，經(jīng)過電力做功，提供可被人們所用的高品位熱能的裝置。
廣州空氣能熱水器熱泵的工作原理
廣州空氣能熱水器是一種將低溫?zé)嵩吹臒崮苻D(zhuǎn)移到高溫?zé)嵩吹难b置。通常用于廣州空氣能熱水器裝置的低溫?zé)嵩词俏覀冎車慕橘|(zhì)——空氣、河水、海水，城市污水，地表水，地下水，中水，消防水池，或者是從工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中排出助工質(zhì)，這些工質(zhì)常與周圍介質(zhì)具有相接近的溫度。廣州空氣能熱水器熱泵裝置的工作原理與壓縮式制冷機(jī)是一致的；在小型空調(diào)器中，為了充分發(fā)揮它的效能，在夏季空調(diào)降溫或在冬季取暖，都是使用同一套設(shè)備來完成的。在冬季取暖時(shí)，將空溫器中的蒸發(fā)器與冷凝器通過一個(gè)換向閥來調(diào)換工作，由圖中可看出，在夏季空調(diào)降溫時(shí)，
按制冷工況運(yùn)行，由壓縮機(jī)排出的高壓蒸汽，經(jīng)換向閥（又稱四通閥）進(jìn)入冷凝器，制冷劑蒸汽被冷凝成液體，經(jīng)節(jié)流裝置進(jìn)入蒸發(fā)器，并在蒸發(fā)器中吸熱，將室內(nèi)空氣冷卻，蒸發(fā)后的制冷劑蒸汽，經(jīng)換向閥后被壓縮機(jī)吸入，這樣周而復(fù)始，實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)。在冬季取暖時(shí)，先將換向閥轉(zhuǎn)向廣州空氣能熱水器熱泵工作位置，于是由壓縮機(jī)排出的高壓制冷劑蒸汽，經(jīng)換向閥后流入室內(nèi)蒸發(fā)器（作冷凝器用），制冷劑蒸汽冷凝時(shí)放出的潛熱，將室內(nèi)空氣加熱，達(dá)到室內(nèi)取暖目的，冷凝后的液態(tài)制冷劑，從反向流過節(jié)流裝置進(jìn)入冷凝器（作蒸發(fā)器用），吸收外界熱量而蒸發(fā)，蒸發(fā)后的蒸汽經(jīng)過換向閥后被壓縮機(jī)吸入，完成制熱循環(huán)。這樣，將外界空氣（或循環(huán)水）中的熱量“泵”入溫度較高的室內(nèi)，故稱為“廣州空氣能熱水器熱泵”?！ ?
在上圖的廣州空氣能熱水器熱泵循環(huán)中，從低溫?zé)嵩矗ㄊ彝饪諝饣蜓h(huán)水，其溫度均高于蒸發(fā)溫度t0）中取得Q0kcal/h的熱量，消耗了機(jī)械功ALkcal/h，而向高溫?zé)嵩矗ㄊ覂?nèi)取暖系統(tǒng)）供應(yīng)了Q1kcal/h的熱量，這些熱量之間的關(guān)系是符合熱力學(xué)第一定律的，即Q1=Q0+ALkcal/h
如果不用廣州空氣能熱水器熱泵裝置，而用機(jī)械功所轉(zhuǎn)變成的熱量（或用電能直接加熱高溫?zé)嵩?，則所得的熱量為ALkcal/h，而用廣州空氣能熱水器熱泵裝置后，高溫?zé)嵩矗ㄈ∨到y(tǒng)）多獲得了熱量：Q1-AL=Q0，kcal/h ，此一熱量是從低溫?zé)嵩慈〉玫?，如果不?FONT face=Verdana>廣州空氣能熱水器熱泵裝置，就無法取得這一熱量。故用廣州空氣能熱水器熱泵裝置旨可節(jié)省燃料，又可利用余熱。
廣州空氣能熱水器熱泵的工作循環(huán)與熱機(jī)的工作循環(huán)正好相反，熱機(jī)是利用高溫?zé)嵩吹哪芰縼懋a(chǎn)生機(jī)械功的，而廣州空氣能熱水器熱泵是靠消耗機(jī)械功將低溫?zé)嵩吹臒崃哭D(zhuǎn)移到高溫物體中去。
若廣州空氣能熱水器熱泵與熱機(jī)具有兩個(gè)相同的熱源溫度，則熱機(jī)循環(huán)的熱效率η=AL╱Q1；熱機(jī)循環(huán)的能量指標(biāo)----熱量轉(zhuǎn)換系數(shù)φ=Q1╱AL，故φ=1╱η。η值總是小于1的，故φ值是大于1的。
若制冷機(jī)與廣州空氣能熱水器熱泵具有兩個(gè)相同的熱源溫度，則它們之間的關(guān)系為：φ=Q1╱AL=（Q0+AL）╱AL=ε+1，ε 是制冷機(jī)的制冷系數(shù)。由此可看出，熱量轉(zhuǎn)換系數(shù)的最小值是ε=1，在此極限情況下Q0=0，即沒有從低溫?zé)嵩次崃俊?作為自然界的現(xiàn)象，正如水由高處流向低處那樣，熱量也總是從高溫區(qū)流向低溫區(qū)。但人們可以創(chuàng)造機(jī)器，如同把水從低處提升到高處而采用水泵那樣，采用廣州空氣能熱水器熱泵可以把熱量從低溫抽吸到高溫。所以廣州空氣能熱水器熱泵實(shí)質(zhì)上是一種熱量提升裝置，廣州空氣能熱水器熱泵的作用是從周圍環(huán)境中吸取熱量，并把它傳遞給被加熱的對象（溫度較高的物體），其工作原理與制冷機(jī)相同，都是按照逆卡諾循環(huán)工作的，所不同的只是工作溫度范圍不一樣?！?
廣州空氣能熱水器熱泵在工作時(shí)，它本身消耗一部分能量，把環(huán)境介質(zhì)中貯存的能量加以挖掘，通過傳熱工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)提高溫度進(jìn)行利用，而整個(gè)廣州空氣能熱水器熱泵裝置所消耗的功僅為輸出功中的一小部分，因此，采用廣州空氣能熱水器熱泵技術(shù)可以節(jié)約大量高品位能源。在運(yùn)行中，蒸發(fā)器從周圍環(huán)境中吸取熱量以蒸發(fā)傳熱工質(zhì)，工質(zhì)蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后溫度和壓力上升，高溫蒸氣通過冷凝器冷凝成液體時(shí)，釋放出的熱量傳遞給了儲(chǔ)水箱中的水。冷凝后的傳熱工質(zhì)通過膨脹閥返回到蒸發(fā)器，然后再被蒸發(fā)，如此循環(huán)往復(fù)。
余熱利用的強(qiáng)力工具--熱泵
水從高處流向低處，熱由高溫物全傳遞到低溫物體，這是自然規(guī)律。然而，在現(xiàn)實(shí)生活中，為了農(nóng)業(yè)灌溉、生活用水等的需要，人們利用水泵將水從低處送到高處。同樣，在能源日益緊張的今天，為了回收通常排到大氣中的低溫?zé)釟?、排到河川中的低溫?zé)崴戎械臒崃浚?FONT face=Verdana>廣州空氣能熱水器熱泵被用來將低溫物體中的熱能傳送高溫物體中，然后高溫物體來加熱水或采暖，使熱量得到充分利用。廣州空氣能熱水器熱泵的工作原理和家用空調(diào)、電冰箱等的工作原理基本相同，通過流動(dòng)媒體（以前一般為氟利昂，現(xiàn)在由替代氟利昂所代替）在蒸發(fā)器、壓縮機(jī)，冷凝器和膨脹閥等部品中的氣相變化（沸騰和凝結(jié)）的循環(huán)來將低溫物體的熱量傳遞到高溫物體中去。
具體工作過程如下：①過熱液體媒體在蒸發(fā)器內(nèi)吸收低溫物體的熱量，蒸發(fā)成氣體媒體。②蒸發(fā)器出來的氣體媒體經(jīng)過液壓縮機(jī)的壓縮，變?yōu)楦邷馗邏旱臍怏w媒體。③高溫高壓的氣體媒體在冷凝器中將熱能釋放給給高溫物體、同時(shí)自身變?yōu)楦邏阂后w媒體。④高壓液體媒體在膨脹閥中減壓，再變?yōu)檫^熱液體媒體，進(jìn)入蒸發(fā)器，循環(huán)最初的過程。
廣州空氣能熱水器熱泵的性能一般用制冷系數(shù)（COP性能系數(shù)）來評價(jià)。制冷系數(shù)的定義為由低溫物體傳 到高溫物體的熱量與所需的動(dòng)力之比。通常廣州空氣能熱水器熱泵的制冷系數(shù)為3-4左右，也就是說，廣州空氣能熱水器熱泵能夠?qū)⒆陨硭枘芰康?到4倍的熱能從低溫物體傳送到高溫物體?，F(xiàn)在歐美日都在競相開發(fā)新型的熱泵。據(jù)報(bào)導(dǎo)新型的廣州空氣能熱水器熱泵的制冷系數(shù)可6到8。如果這一數(shù)值能夠得到普及的話，這意味著能源將得到更有效的利用。廣州空氣能熱水器熱泵的普及率也將得到驚人的提高。
由于氟利昂對地球大氣臭氧有破壞作用，為了保護(hù)地球的生態(tài)環(huán)境，除了提高廣州空氣能熱水器熱泵的制冷系數(shù)，有效利用能源以外，各國科學(xué)還致力于新型冷媒的開發(fā)。目前已有替代氟利昂的冷媒得到應(yīng)用。
廣州空氣能熱水器熱泵熱水系統(tǒng)包括廣州空氣能熱水器熱泵主機(jī)和換熱儲(chǔ)水箱兩部分。廣州空氣能熱水器熱泵主機(jī)部分包括風(fēng)冷式蒸發(fā)器、壓縮機(jī)及膨脹閥；換熱儲(chǔ)水箱為內(nèi)置冷凝盤管的儲(chǔ)熱水箱。冷媒（工質(zhì)）在蒸發(fā)管內(nèi)吸收環(huán)境空氣中的熱量，通過廣州空氣能熱水器熱泵循環(huán)由冷凝盤管在水箱內(nèi)釋放熱量，加熱水箱中的水。
要搞清楚廣州空氣能熱水器熱泵的工作原理，首先要懂得制冷系統(tǒng)的工作原理。制冷系統(tǒng)（壓縮式制冷）一般由四部分組成：壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流閥、蒸發(fā)器。其工作過程為：低溫低壓的液態(tài)制冷劑（例如氟利昂），首先在蒸發(fā)器里從低溫?zé)嵩矗ɡ缋鋬鏊┪鼰岵饣傻蛪赫魵狻Ｈ缓笾评鋭怏w在壓縮機(jī)內(nèi)壓縮成高溫高壓的蒸氣，該高溫高壓氣體在冷凝器內(nèi)被低溫?zé)嵩矗ɡ缋鋮s水）冷卻凝結(jié)成高壓液體。再經(jīng)節(jié)流元件（毛細(xì)管、熱力膨脹閥、電子膨脹閥等）節(jié)流成低溫低壓液態(tài)制冷劑。如此就完成一個(gè)制冷循環(huán)。
對于一臺分體式廣州空氣能熱水器熱泵空調(diào)來說，夏天制冷時(shí)就是以室外機(jī)為冷凝器、室內(nèi)機(jī)為蒸發(fā)器，運(yùn)行時(shí)就把室內(nèi)的熱量輸送到了室外。而冬季則以室內(nèi)機(jī)為冷凝器、室外機(jī)為蒸發(fā)器，這樣就把室外的熱量輸送到了室內(nèi)，通常這些是通過四通換向閥來實(shí)現(xiàn)的。 廣州空氣能熱水器熱泵空調(diào)里面有一個(gè)四通換向閥。在制冷工況下，室內(nèi)熱交換器就是蒸發(fā)器，室外熱交換器（夏天往外呼呼出熱風(fēng)的那個(gè)東西）就是冷凝器。冬季供熱的時(shí)候，四通換向閥切換，改變冷媒的流向，此時(shí)，室內(nèi)熱交換器就是冷凝器，室外熱交換器（冬天往外呼呼出冷風(fēng)的那個(gè)東西）就是蒸發(fā)器。由于冬季往外出冷風(fēng)，換熱器要結(jié)霜，所以等結(jié)霜到一定程度時(shí)，四通換向閥再切換，空調(diào)變成夏季制冷工況，室外熱交換器得到熱量，化霜，化霜完畢后，四通閥再切換到制熱狀態(tài)。除霜時(shí)，為了防止向室內(nèi)吹冷風(fēng)，故室內(nèi)機(jī)的風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。（當(dāng)然這種逆向除霜對舒適性有一定影響，所以又有了熱氣旁通除霜、蓄熱除霜等不需要切換工況的方式）
廣州空氣能熱水器熱泵是以冷凝器放出的熱量來供熱的制冷系統(tǒng)，它被形象的稱為“熱量倍增器”。目前在市場上廣泛出現(xiàn)的家用冷暖空調(diào)器上，就已經(jīng)廣泛地應(yīng)用了廣州空氣能熱水器熱泵制熱，其制熱系數(shù)已高達(dá)3以上。那么，利用廣州空氣能熱水器熱泵的原理來制取熱水，消耗一度電所獲得的熱水，比普通電熱水器消耗三度電所獲得的熱水還要多，這是傳統(tǒng)熱水器所不能企及的。
廣州空氣能熱水器熱泵技術(shù)的發(fā)展歷程
20世紀(jì)70年代以來，廣州空氣能熱水器熱泵工業(yè)進(jìn)入了黃金時(shí)期，世界各國對廣州空氣能熱水器熱泵的研究工作都十分重視，諸如國際能源機(jī)構(gòu)和歐洲共同體，都制定了大型廣州空氣能熱水器熱泵發(fā)展計(jì)劃，廣州空氣能熱水器熱泵新技術(shù)層出不窮，廣州空氣能熱水器熱泵的用途也在不斷的開拓，廣泛應(yīng)用于空調(diào)和工業(yè)領(lǐng)域，在能源的節(jié)約和環(huán)境保護(hù)方面起著重大的作用。 相對世界廣州空氣能熱水器熱泵的發(fā)展，中國廣州空氣能熱水器熱泵的研究工作起步約晚20-30年左右。新中國成立后，隨著工業(yè)建設(shè)新高潮的到來，廣州空氣能熱水器熱泵技術(shù)才開始引入中國。進(jìn)入21世紀(jì)后，由于中國沿海地區(qū)的快速城市化、人均GDP的增長、2008年北京奧運(yùn)會(huì)和2010年上海世博會(huì)等因素拉動(dòng)了中國空調(diào)市場的發(fā)展，促進(jìn)了廣州空氣能熱水器熱泵在中國的應(yīng)用越來越廣泛，廣州空氣能熱水器熱泵的發(fā)展十分迅速，廣州空氣能熱水器熱泵技術(shù)的研究不斷創(chuàng)新。
從2001年廣州空氣能熱水器熱泵起步開始，經(jīng)過5年的培育，中國廣州空氣能熱水器熱泵行業(yè)開始從導(dǎo)入期轉(zhuǎn)入成長期。廣州空氣能熱水器熱泵行業(yè)快速發(fā)展，一方面得益于能源緊張使得廣州空氣能熱水器熱泵節(jié)能優(yōu)勢越來越明顯，另一方面與多方力量的加入推動(dòng)行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新有很大關(guān)系。
廣州空氣能熱水器熱泵技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
廣州空氣能熱水器節(jié)能： 熱效率460%，運(yùn)行費(fèi)用是燃?xì)?、燃油鍋爐的1/3， 是電熱水器的1/4，比太陽能低40%。
廣州空氣能熱水器安全： 水電分離，無漏電危險(xiǎn)
廣州空氣能熱水器適用： -5~50℃環(huán)境
廣州空氣能熱水器環(huán)保： 無廢熱、廢水、廢氣
注：但是，目前中國大部分廠家所采用的熱媒（冷媒）還是R22，采用環(huán)保熱媒（冷媒）R417A、1394A的時(shí)代還未到來。而日本等一些國家已率先采用CO2作為熱媒（冷媒），不對臭氧層造成破壞（所以在安裝時(shí)，銅管務(wù)必要連接緊密，防止R22漏出。若R22完全不漏出，將對環(huán)境無任何負(fù)面影響）。另外，以上所述的R22、R417A、1394A、CO2皆對人體不造成傷害的，即使有漏出，整套熱水設(shè)備都是安全的。
廣州空氣能熱水器熱泵技術(shù)的分類
廣州空氣能熱水器按熱源獲取來源的種類分
水源熱泵，地源熱泵，空氣源熱泵，雙源熱泵（水源熱泵和空氣源熱泵結(jié)合）按加熱方式分
廣州空氣能熱水器直熱式熱泵
直熱式設(shè)備是直接補(bǔ)熱水到熱水水箱，即使遇到峰值最大用水量，客戶用水溫度不受任何影響。保溫水箱體積減少30%。由于直接補(bǔ)熱水，即使用戶把保溫水箱的水全部用完，水箱里面的水溫都維持在60℃左右，因此可以100%利用。循環(huán)式加熱由于補(bǔ)冷水，當(dāng)遇到大量用水時(shí)，水箱溫度大幅度下降，水箱溫度已經(jīng)低于40℃。為了保證用戶要求，往往解決方法是增大水箱容積。
廣州空氣能熱水器循環(huán)式熱泵
廣州空氣能熱水器熱泵機(jī)組中裝配一個(gè)小型保溫水箱和一個(gè)大型水箱，通過循環(huán)水泵把水箱的水打進(jìn)熱泵主機(jī)加熱，廣州空氣能熱水器熱泵機(jī)組先把小水箱灌滿水，把小水箱的水加熱至55℃后再通過循環(huán)水泵把熱水傳遞至大型水箱。
