空氣能熱泵熱水器應用技術

　　空氣能熱泵采用的工藝是世界特別關注的能源替代品，同時也是在煤炭燃燒、鍋爐用油、熱水器耗電之后的純凈、綠色、省錢的供熱方式之一。作為清潔科技的空氣能熱泵，憑借明顯的節能及高效等綜合優勢，普及速度很快。節能減排早已成為了時代進步的主旋律，節約不可再生能源，可實施可操作的低碳是我們必須盡的責任。

　　空氣能熱泵采用的工藝乃為卡諾循環的反過程道理，將免費的大氣中的可再生熱能量通過有限的機械能轉移、傳遞到水中。機組以極少量的電能為初始動力，把制冷劑成為載體作用，因為其能夠持續不斷地把免費大氣中的熱能吸收進來，高效地轉化成熱量，實現低溫熱源向高溫熱源的轉移，再將高品位熱能釋放到水中制取生活熱水。由于工藝流程不是直接用電熱元件加熱，而是消耗1kW的機械電能Q1，機組運行、利用制冷劑的相變從空氣中吸收3kW的免費空氣熱能Q2，冷水進入機組，被加熱成高溫熱水，得到4kW的熱量Q3，因此其能效可達到純用電的電熱水器4倍，大大節約了電力的消耗。

　　可是熱量如何使得低溫水變成高溫水呢?由熱力學定律的第二條我們了解：熱量不可能自發主動地從低溫傳到高溫。大家都知道，水總是主動地從高處向低處流動，同樣的道理，熱量也是自發地從高溫物體傳遞到低溫物體，而水泵的功能就是使用機械能把水從較低的地方提升到較高的地方。而熱泵的功效就是使用有限的機械能，從而實現熱量從較低溫的物體傳遞到較高溫度的物體。

　　空氣能熱泵核心組件

　　其內部結構包含四個部件，也就是壓縮機、冷凝器、膨脹閥、蒸發器。其核心組件的工作流程如下：第一，壓縮機低壓制冷劑壓縮機后將返回，低壓制冷劑變成高溫高壓氣體放電;第二，高溫高壓制冷劑氣體流經線圈銅管的外箱，由銅導電氣體的熱水箱，實現傳播的加熱和冷卻制冷劑的作用下持續到液體的壓力;第三，為液體制冷劑膨脹閥后進入蒸發器，蒸發器嚴重減少，因為壓力，所以液體制冷劑迅速蒸發成氣體，吸收空氣中大量的熱量;第四，在風扇的作用下，大量的空氣通過蒸發器的外表面，空氣中的熱量被吸收蒸發器后，空氣溫度降低，迅速進冷空氣回到廚房，然后吸收一定的能量回到壓縮機，制冷劑循環到下一個循環。

　　空氣能熱泵的工作原理和空調原理有些類似，即逆卡諾原理，壓縮機的應用將大量的低溫熱能吸收空氣中，壓縮成高溫熱能，熱能轉移到水箱，加熱水。整個過程是一個能量傳遞的過程，空氣中的熱量轉移到水。這表明這個過程不是能量轉換的過程，也不是通過電熱元件加熱水或燃燒的可燃氣體加熱水。空氣能熱泵釋放的能量交換的熱水箱，利用循環使氣體變成液體，從而在壓縮機工作過程產生熱量，熱量從液體制冷劑冷卻流到室內，熱交換管和室內空氣交換。

　　空氣能熱泵熱水器是在普通熱水器中通過裝載的空氣能熱泵，不斷把空氣中的低溫熱量吸收進來，經過壓縮機壓縮后轉化為高溫熱能，并以此來加熱水溫。與傳統的電熱水器和燃氣熱水器截然不同的是，傳統的熱水器均是通過消耗能源，例如燃氣和電能等來獲得熱能，而空氣能熱水器是通過吸收、轉移空氣中的大量免費熱量來達到加熱水的目的，在消耗相同電能的情況下可以吸收相當于三倍電能左右的空氣中的熱能來加熱水，而且克服了太陽能熱水器陰雨天不能使用、安裝占用大量屋頂空間、增加屋頂結構荷載、影響建筑立面效果等諸多不便，具有高安全、高節能、使用壽命長、無需排放有毒、有害氣體等綠色環保的諸多優點。空氣能熱泵熱水器具有高效節能的特點，在制造等同的熱水量的前提下，空氣能熱水器消耗費用僅為電熱水器的1/4，甚至比電輔助太陽能熱水器產生的能效更高。

　　空氣能熱泵作為一種先進的熱泵技術，因為其具備使用成本低、操作簡單、制熱效果好、安全可靠、綠色潔凈等多重優勢，并且它可以把無處不在的空氣中的大量免費能量作為主要動力，通過有限電能驅動壓縮機運轉，實現能量的轉移，因此空氣能熱泵享有“大自然能量搬運工”的美譽。與其他各種需要復雜配置、消耗不可再生能源、釋放有毒有害氣體等流程的工藝相比較，空氣能熱泵能在保證取熱功效的同時減少了傳統工藝對大氣環境帶來的污染，故應大力推行，廣泛應用。