空氣能熱水器的原理是什么
信息來(lái)源于：互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)布于：2021-08-24
空氣能熱水器采用的是逆卡諾循環(huán)，其原理其實(shí)是反空調(diào)原理，是空調(diào)的另一個(gè)版本，空調(diào)是吸收室內(nèi)的熱量，再將熱量排到室外?？諝饽軇t是吸收環(huán)境的熱量，將熱量傳遞到水箱內(nèi)加熱里面的水。能量的轉(zhuǎn)換需要需要用到制冷劑，也就是氟利昂，它是可以通過(guò)物態(tài)變化來(lái)釋放冷和熱的能量的。和空調(diào)不同的是，空氣中沒(méi)有冷氣，所以空調(diào)是要完全靠壓縮制冷劑來(lái)產(chǎn)生冷氣的；而空氣中本身是有熱量的。
首先看一下空氣能熱水器原理。首先制冷劑吸收空氣中的熱量蒸發(fā)，經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)，汽化后的制冷劑溫度上升，能量提高，之后，經(jīng)過(guò)水箱，把熱量傳遞給水，制冷劑自己冷卻后冷凝，再經(jīng)過(guò)膨脹閥通過(guò)小孔膨脹進(jìn)一步降低溫度，再次與空氣熱交換開(kāi)始下一個(gè)循環(huán)。這個(gè)循環(huán)體系主要是通過(guò)制冷劑吸收空氣中的熱量再利用壓縮機(jī)對(duì)制冷劑做功，對(duì)其進(jìn)行加熱，再將熱量用于水的加熱。
為什么空氣能會(huì)節(jié)能。首先要提到一個(gè)參數(shù)，性能參數(shù)COP，COP=Q/W，Q是加熱熱水需要的熱量，W是壓縮機(jī)的做功。對(duì)于一個(gè)卡諾循環(huán)，COP=Th/（Th-Tc），其中Th是制冷劑的最高溫度，Tc是制冷劑的蒸發(fā)溫度。對(duì)于環(huán)境溫度15℃，Tc=288K，如果需要將熱水加熱至50℃，制冷劑的溫度需要在55℃左右，Th=328K，COP=8.2。這意味著我們投入1kJ的能量驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)，可以加熱8kJ的水。這并不是說(shuō)明能量不守恒，只是我們利用了壓縮機(jī)將空氣中溫度較低、品質(zhì)較差的能量轉(zhuǎn)化為溫度較高、品質(zhì)較高的能量。
當(dāng)然，實(shí)際上COP要低于這個(gè)數(shù)值。而電加熱或者燃?xì)饧訜?，水的熱量完全由電能或者燃?xì)庾陨淼哪芰刻峁?，由于能量利用效率低，消耗的能量肯定要高于水吸收的能量。因此空氣能是?jié)能的。
所以舉個(gè)例子：今天室外35度，那么吸收了空氣中的35度熱溫，再壓縮做功釋放個(gè)15度溫度，你就可以得到50度的熱水了，故，夏天好點(diǎn)質(zhì)量的空氣能能效比（COP）都可以達(dá)到4.6以上，即：你做功耗費(fèi)1KW的電，可以產(chǎn)生4.6KW的熱能。熱效率是電熱水器的四倍。
空氣能熱水器擁有很多優(yōu)點(diǎn)，一是省電（正常家用三口人，6毛一度電，一年用電熱水器一般1800左右電費(fèi)，空氣能同樣情況下400多，能省四分之三費(fèi)用）。二是很安全，因?yàn)橹茻嵩聿煌?，可以完全水電分離，杜絕了漏電危險(xiǎn)。三是舒適，即開(kāi)即洗，運(yùn)行模式和冰箱一樣，中溫保溫，一天一度電。四是安裝簡(jiǎn)便，使用壽命更長(zhǎng)。
