空气能热水器原理图和工作原理(空气能热水器原理)

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原理：

利用设备中的吸热介质（冷媒）从空气或自然环境中采集热能。冷水通过热交换器迅速提温，同时排放出冷气。

采用逆卡诺循环原理，利用少量的电能驱动压缩机运行。高压液态工质通过膨胀阀后在蒸发器内蒸发为气态，吸收空气中的热能。气态工质被压缩机压缩成高温、高压液态，进入冷凝器放热，加热水，不断循环加热，可以把水加热至 50℃-65℃。

避免了传统太阳能产品在阴雨天气、夜晚不能工作的问题，只要外界温度在 1-15 度以上就能正常工作。更加高效、节能，且不占用露天空间，安装简便、使用灵活。

工作原理：

空气能热水器将空气中的低温热量吸收，经过氟介质气化，然后通过压缩机压缩增压升温，再通过换热器转化给水加热。压缩后的高温热能以此来加热水温。

空气能热水器具有高效节能的特点。制造相同的热水量，其是普通电热水器的 4-6 倍，其年平均热效比是电加热的 4 倍。

该产品克服了太阳能热水器依靠阳光采热和安装不便的缺点。由于空气能热水器的工作是通过介质换热，因此不需要电加热元件与水直接接触，避免了电热水器漏电的危险，也防止了燃气热水器爆炸和中毒的危险，更有效控制了燃气热水器排放废气造成的空气污染。

空气能热水器不需要阳光，因此放在室内或室外都行。太阳能热水器储存的水用完后，很难再马上产生热水，电加热也需要很长时间，而空气能热水零下 20 摄氏度以上，就可以 24 小时全天候承压运行。

热泵虽然对许多人来说可能陌生，但其理论基础早在 19 世纪就已提出。家用空气能热水器的运作原理便是基于逆卡诺循环原理。

工质，即冷媒，指处于特定环境条件下的低温液体介质。由于不同介质的化学性质不一，其蒸发温度也不同。空气能热水器所使用的工质蒸发温度范围为 -35℃ 至 -25℃。

简单来说，将冰置于比自身温度高的环境中，冰会融化，且环境温度越高，融化速度越快。若再用风扇吹向冰块，融化速度会进一步加快，因为此时冰与空气环境正在寻找“热平衡”。同理，空气能热水器中的工质也在空气中寻找“热平衡”。它利用压缩机压缩已吸取热量的工质，然后迅速膨胀并与水换热。水吸收工质热量后，通过节流装置使已汽化的工质收缩成液态，再回到蒸发器中与空气进行热交换。使用风扇提高其换热效率，最终回到压缩机，如此反复循环。

空气能热水器依靠压缩机系统运作，吸收空气中的热量制造热水。具体过程如下：压缩机压缩冷媒，压缩后的冷媒温度升高，经过水箱中的冷凝器制造热水。热交换后的冷媒回到压缩机进行下一循环。在此过程中，空气热量通过蒸发器被吸收导 入水中，产生热水。

空气能热泵在运行中，蒸发器从空气中的环境热能中吸取热量以蒸发传热工质。工质蒸气经压缩机压缩后压力和温度上升，高温蒸气通过永久黏合在贮水箱外表面的特制环形管冷凝器冷凝成液体时，释放出的热量传递给了空气源热泵贮水箱中的水。冷凝后的传热工质通过膨胀阀返回到蒸发器，然后再被蒸发，如此循环往复。

空气能热泵传热工质是一种特殊物质，常压下其沸点为 -40℃，凝固点为 -100℃ 以下。该物质冷时为液体，但很容易被蒸发成气体，反之亦然。在实际运行中，空气源热泵中传热工质的蒸发极限温度为 -20℃ 左右，因此 5℃ 的环境温度对如此低的温度来说也是“热”的。即使在有雪的温度下，如 0℃，相对而言也属于热，因此仍可交换一些热能。

传统家用空气能热水器通常配备水箱，用于加热和储存热水。3-5人家庭所需的典型水箱容量在120升至150升之间。这种大型水箱往往与现代室内设计风格格格不入，导致消费者只能将其安装在阳台上。

随着人们对家居美学的追求不断提高，阳台上放置笨重的热水器已不再被消费者接受。需要开发新的解决方案，提供既美观又实用的热水加热选择。

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