浅谈家用热泵

  热泵的理论起源于十九世纪早期法国科学家萨迪.卡诺(Sadikarnot)，卡诺在1824年**以论文提出“卡诺循环”理论。

  21世纪，随着各种能源单价的飙升，“家用热泵”概念渐渐深入民心。主流产品有两大类：家用空气源热泵、家用水源热泵。家用水源热泵系统一般与生活用水、中央空调密切联系，且投入成本较高，本文将不作详细叙述。

  自2000年以后，家用热泵在广东地区慢慢兴起。至2006年，地区相关优惠政策的出台，家用热泵迎来了一场**的盛会，在珠三角和长三角地区增长尤为迅猛。

  家用热泵经过了不断的探索完善，更新换代，从结构原理、配置原理上也有很多的调整。

  从换热角度来看，家用热泵有以下几种形式：

  1、水箱内置盘管式。

  水箱内置盘管式主要优势在于：使用侧的水不需要经过水泵，即可达到换热的目的，节省了循环水泵所需电费。冷水经过换热管时直接把热量带走，比水箱外盘管换热效果好。缺点：换热管材质需选用耐腐蚀性好的材质。否则，水会经过换热管进入压缩机和机器其它核心部件，整台热泵就会报废。

  2、水箱外盘管式。

  在水箱的表面盘一束D型的换热管，此种做法主要优势在于：使用侧的水不需要经过水泵，即可达到换热的目的，节省了循环水泵所需电费。缺点：冷媒与水换热需要经过换热管、水箱外壁，增大了换热难度。冷媒一旦泄露后检修困难。

  3、水循环式。

  热泵与水箱间的换热，采用水泵和水管连接。此种工艺可避免因长期与水接触造成的冷媒泄露，维修相对方便。但加热时需要水泵的参与，增加了耗电。

  从配置角度来看，家用热泵有以下几种形式：
 

  1、小马拉大车型

  小一匹、一匹、1.5匹主机配置150至500L的水箱。选择该种配置的客户，需谨慎结合自身用水情况，因为一旦水箱的热水用完后，重新加热所需的时间较长，不利于突发大用水的情况。

  2、大马拉小车型

  2匹、3匹、5匹的主机配置100至300L的水箱。5匹一般用于家庭地暖和热水同时供应。由于该种配置的主机产水速度较快，因此*配置太大的水箱。3匹、5匹主机一般采用美国谷轮（Copeland）压缩机，其ZW系列更是热水**压缩机，比一般压缩机更为节能。

  从吸热角度来看，家用热泵有以下几种形式：

  1、家用地源热泵

  该类热泵靠吸收土壤和地下水的温度来提供生活热水。一般地源热泵除了提供热水外，还会提供冷气、暖气。打井取热的成本较高，且不是所有地形都适用。

  2、家用空气源热泵

  由于压缩机的不断更新，家用空气源热泵不仅适合于南方气候，在北方地区也在慢慢普及。低温喷气增焓压缩机即可在-25℃的环境气温下正常运行，二氧化碳压缩机可在-20℃环境下正常运行，热水也可达80℃。但由于二氧化碳系统工作压力特高，采用的零配件价格高昂，因此未能广泛适用。

  3、家用混合热源热泵

  一台热泵主机，可以同时满足冷空调、暖空调、热水等方面需求。此种设备十分有卖点，概念也良好。但也存在一定的弊病：夏季冷气和热水需求的热量并不一致，因此做完热水后需切换为风冷散热，秋冬季也需转换切换制冷为制热模式，频繁切换冷、热必将导致配件磨损。

  压缩机寿命一般是固定的，若空调、热水都采用同一个压缩机系统来做功，压缩机寿命也会缩短。

  4、废水热回收式热泵

  该种设计理念估计是来源于北方酒店或澡堂废水热回收。洗澡完排出的废水中含有大量的热量，采用水源热泵的原理，将余热循环利用作自来水升温。
 

  吸收废水热量的方式也有多种多样：有直接采用换热器，将废水热量简单吸收，提升冷水的进水温度，此种产品在市面上称作“热泵伴侣”。其实不管是电热水器，燃气热水器，太阳能热水器，热泵都能采用此种方式将废水余热回收。回收的热量视换热器面积而定，一般可达到10%至30%的节能效果。

  淋浴废水热回收热泵将废水的余热大量吸收，也是采用热泵原理，将废水温度降低至6~7℃才排放。此类产品在08年左右登录中国市场，早期常见应用在美容美发店，不过当时技术并不成熟。由于能把废水降低至跟**冷水一致，甚至比**冷水温度还低，此热泵可不间断的提供淋浴热水，因此*安装大容量水箱。利用的是水源热泵原理，因此不会像空气源热泵一样结霜。热源温度相对恒定，恶劣天气对该热泵的影响也较小，常年COP一般可达5.0以上。佛山确正公司较近研发的淋浴废水热回收热泵（即*五代热水器），环绕多项**技术，具有下列优势：

  节能：比传统空气能热水器省得多，**达600%。

  一家人洗澡的热水仅需1度电。

  **投资回收周期在半年至两年内（视乎使用人数而定）。

  家庭电热水器每度电需0.6元，*五代确正热水器产生等同1度电的热量仅需0.1元。

  安装简便：几乎不受安装限制，*放置阳台、壁挂、穿墙、接供回水管等繁琐施工。只需在卫生间预留冷水、排水管口及电源即可。

  热水效果好：*长距离管道输送，热水温度有**。可连续24小时不间断供水。

  不受外界条件限制：传统家用空气源热泵受环境温度影响，环境温度越低，效果越差；*五代确正热水器*不受外界条件影响，只要有自来水流动，即可产生6.0以上的能效。

  适用范围：学校、医院、宾馆酒店、浴场、家庭等需要热水的场所，用量越大，收回成本越快。

  家用热泵种类繁多，往后发展趋势必将会与大多数欧洲地区的节能风气看齐，用户应根据自身用水习惯，结合各种热泵的特点，选择适合我们的热泵系统。