空氣能熱泵熱水器性能優化設計

　　空氣能熱泵熱水器性能是指產品在規定的條件下和規定的時間內完成規定功能的能力。空氣能熱泵熱水器的性能要求是在額定功率下，在規定的氣溫范圍內(一般為5℃以上)把自來水加熱到設定溫度(一般為50～60℃左右)的加熱速度。但一些空氣能熱泵熱水器由于各種原因達不到這個要求，主要有以下幾個方面：

　　1.空氣能熱泵熱水器結構復雜，長期以來研發人員主要關心產品功能的實現，對其可靠性很少進行研究，而產品的設計是決定了產品固有可靠性。

　　2.目前我國空氣能熱泵熱水器處于市場培育階段，多數企業是小批量生產，很多工序采用手工作業，降低了產品的可靠性水平。例如，熱泵機組中連接壓縮機、電磁換向四通閥、蒸發器、換熱器和氣液分離器等部件的銅管折彎以及銅管的焊接，采用手工完成，人為因素會影響整個機組可靠性水平。

　　3.空氣能熱泵熱水器的相關國家標準制定和實施時間比較晚。空氣能熱泵熱水器的很多零部件都是使用空調的配件，還沒有全部按照國家標準進行設計制造。空氣能熱泵熱水器和空調的工作環境不同，空氣能熱泵熱水器的工作環境惡劣些。例如空氣能熱泵熱水器直接采用空調壓縮機，勢必會影響壓縮機的壽命以及可靠性水平。

　　4.空氣能熱泵熱水器的安裝和使用維護，特別是使用維護方面，存在很多問題，進而影響到其使用過程可靠性。例如，機組安裝的位置要符合規定要求，蒸發器要定期清理等，否則會影響其可靠性。

　　空氣能熱泵熱水器性能優化

　　1.控制系統設計多模式流程控制，提高系統全年運行性能

　　空氣能熱泵熱水器產品標示的性能系數是名義工況時的性能系數，研究表明環境溫度對空氣能熱泵熱水器的性能系數影響顯著，環境溫度30℃附近時系統運行性能最佳，因此對同樣的空氣能熱泵熱水器產品使用時間及環境不同，運行時性能系數也不同。若采用單一控制模式，由于環境的變化，空氣能熱泵熱水器大部分時間運行性能系數不高。為了充分發揮空氣能熱泵熱水器的節能優勢，在空氣能熱泵熱水器控制系統設計時，可根據用戶需求不同、典型的季節變化特點及每天的溫度變化規律設計午間模式、冬季節能模式、谷電模式等多模式流程控制系統，供用戶選擇，可有效提高空氣能熱泵熱水器全年的運行性能。

　　2.優化除霜控制

　　目前從空氣能熱泵熱水器的實際運行效果來看，機組在氣溫偏低且相對濕度比較大的地區運行時性能不理想，主要原因是蒸發器結霜及除霜造成的供熱能力下降，因此，必須使用有效的除霜方法及時除霜。目前，空氣能熱泵最常用的除霜方式是逆循環熱氣除霜，而除霜自動控制方法是影響除霜效果的關鍵。目前除霜自動控制方法較多，較為先進實用的有模糊智能控制除霜法。模糊智能控制除霜法將模糊控制技術引入空氣能熱泵熱水器的除霜控制，整個除霜控制系統由數據采集與AID轉換、輸入量模化、模糊推理、除霜控制、除霜監控及控制規則調整五個功能模塊組成。通過對除霜過程的相應分析，對除霜監控及控制規則進行修正，以使除霜控制自動適應機組工作環境的變化，達到智能除霜的要求。

　　3.設置水箱蓄水量智能控制系統

　　為了減少水箱的散熱損失，避免不必要的重新加熱，減少保溫加熱次數，節約能源，將模糊控制和其它優化理論方法和控制技術相結合，設計蓄水量智能控制系統是較好的解決辦法。蓄水量智能控制系統能根據一周用水規律，自動保證每天最適宜的熱水加熱量。

　　空氣能熱泵熱水器是一種高效節能裝置，但在實際推廣使用的過程中，暴露了產品可靠性不高的缺點。為提高空氣能熱泵熱水器性能，通過優化控制系統提高運行性能、采用高效換熱器等有效途徑，進一步完善空氣能熱泵熱水器性能，不斷降低成本，將有效促進空氣能熱泵熱水器在家用市場占有率的提高，達到節能環保、提高人們生活水平的目的。