文献综述--空气源热泵热水器的技术现状

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1、 文献综述 题 目：空气源热泵热水器的技术现状 学生姓名： 专业班级： 学 号： 院 （系） ：机电工程学院 指导教师： 完成时间： 空气源热泵热水器的技术现状 摘要：热泵实质上是一种热量提升装置，热泵的作用是从周围环境中吸取热情， 并把它传递给被加热的对象(温度较高的物体)，其工作原理与制冷机相同，都是 按照逆卡诺循环工作的， 所不同的只是工作温度范周不一样。 台压缩式热泵装置， 主要由蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀四部分组成，通过让工质不断完成蒸发 一压缩一冷凝一节流一再蒸发的热力循环过程，从而将环境里的热量转移到水 中，所谓空气源热泵热水器是把空气热源，蒸发器从空气中吸收热量然后转移到

2、水中。目前国内外技术发展现状为国外起步早技术较为成熟，国内仍处于初步阶 段，很多技术难题和技术障碍急需解决和突破。 关键词：空气源热泵热水器 研究进展 技术现状 前 言 在自然界中，水总由高处流向低处，热虽也总是从高温传向低温。但人们可 以用水泵把水从低处提升到高处，从而实现水由低处向高处流动，热泵同样可以 把热量从低温传递到高温。所以热泵实质上是一种热量提升装置，热泵的作用是 从周围环境中吸取热情，并把它传递给被加热的对象(温度较高的物体)，其工作 原理与制冷机相同，都是按照逆卡诺循环工作的，所不同的只是工作温度范周不 一样。 台压缩式热泵装置， 主要由蒸发器、 压缩机、 冷凝器和膨胀阀四部

3、分组成， 通过让工质不断完成蒸发一压缩一冷凝一节流一再蒸发的热力循环过程， 从而将 环境里的热量转移到水中，所谓空气源热泵热水器是把空气热源，蒸发器从空气 中吸收热量然后转移到水中 1。 工作原理：制冷剂在蒸发器（空气交换器）中吸收热量后以气态形式进入压 缩机，被压缩后变成高温高压的气体（此时制冷剂中蕴含两部分热量，一部分是 从空气中吸收过来的 Q1，另一部分是输入到压缩机中的电能转化成的热量 Q2） ， 被压缩过的高温高压的气体进入冷凝器（水热交换器）将其所含的热量（Q1+Q2） 释放到水中，被加热的水（最高可达 65 度）直接进入保温水箱储存起来供用户 使用。其工作原理简图如下图 1 2：

4、 图图 1 1 原理原理简图简图 国外技术发展现状及前景展望 空气源热泵热水器在国外已有 20 多年的历史，特别在我国的近邻日本、澳 大利亚等国的家庭、宾馆、企事业单位，60以下的热水供给 70%以上采用空气 源热泵热水器。其传入我国，虽只有短短几年，但发展迅猛尤其在酒店、宾馆、 医院、学校、集体宿舍、美容美发、恒温泳池等场所，得到了大量的应用，特别 是近几年， 空气源热泵热水器在一些城市的新楼盘配套工程中得到了广泛的应用 3。 热泵产品技术的应用升级发展迅猛，从 2000 年初的直热式分体空气源热水 器（一个主机加一个保温水箱）到目前空调、热水器同时享用，已在国内上市的 冷气热水器可一机多用

5、，它继承了空气源热泵热水器的全部优点，并独创性的具 有厨房制冷的功能，完全可以满足消费者安全舒适、节能环保、厨房制冷等需求 4。 能源的紧张和电力装机容量的改善、技术进步、国家的政策倾斜以及全社会 大力节能降耗等外部环境因素， 为空气源热泵热水器品牌的切入带来了发展的契 机，冷气热水器必将成为继太阳能热水器后的又一个热水器朝阳产业。 日本是最早普及热泵应用的国家，第一次石油危机后，从能源安全的基本目 标出发，日本将节能作为基本国策。由于热泵技术具有显著的节能效益，家用热 泵型空调技术取得较大发展，到 20 世纪 80 年代中期，日本已基本普及家用热泵 型空调。而利用热泵技术制取生活用热水，则是

6、在热泵型空调系统基础上，加装 热能回收装置和热水储存装置演变而成，这类与家用空调装置组合的热泵热水 器，直到今天仍然是日本市场的主流产品。据日本制冷空调工业协会（JRAIA） 统计，2009 年，日本热泵热水器的产销量约为 110 万台，其中约 60 万台是用于 空调或采暖的多功能组合型产品，仅具有制取生活热水功能的产品为 50 万台左 右。在统计中，前者的数据一般作为空调统计。受居住条件限制，在日本，地源 热泵和水源热泵的应用空间有限，家用热泵几乎全部为空气源热泵 5。 美国早在第二次世界大战期间已经开始将热泵用于采暖， 以缓解战争造成的 电力供应不足。但是，受技术水平的制约，热泵装置相对于燃油采暖器具而言， 结构复杂且故障率高，当战后能源供应恢复正常时，充足而廉价的石油供应使热 泵的市场空间迅速消失，以至于 20 世纪 60 年代，美国军方甚至明文规定不允许 将热泵列入采购清单 7。然而，两次石油危机以及日本热泵普及应用取得空前成 功，促使美国政