空气源热泵热水器与传统热水器耗能性经济对比分析.doc

空气源热泵热水器与传统热水器耗能性经济对比分析郑后宇郑州航空工业管理学院河南郑州未经本人许可不得转载摘要本文阐述了节能与环保的重要性引出节能环保性热水器空气源热泵热水器通过对空气源热泵热水器工作原理的分析推算出其耗能与产生热能的公式并且计算出单位制热工作情况下的耗能经济比关键词能量空气源热泵热水器燃烧值引言节能与环保是人类永恒的主题在当今社会能源危机及环境污染以成为威胁人类生存的主要问题如何解决这一问题已经成为全人类的课题在这样的背景下以节能和环保为主要特征的热泵热水器技术应运而生热泵技术就是指能够把能量从温度低低品位能量的设备系统传递到温度高高品位能量的设备系统空气源热泵热水器技术就是利用空气中低品位热能资源通过输入少许的电能实现低品位热能向高品位热能的转移从而达到向用户提供热水目的的一种节能环保装置传统热水器现状分析热水与我们的生活密切相关由于受到能源与环保的限制传统热水器都存在某些地方的不足目前市场上传统的热水器有三大类燃煤油气热水器电热水器太阳能热水器对这些传统热水器的性能许多消费者并不是全部了解因此我们有必要对这三类热水器做个比较燃煤热水锅炉由于煤的燃烧值不充分与严重污染大气问题很多大中等城市已经被国家明令禁止使用了燃气热水器在使用时要排出大量的废气废气中除了二氧化碳以外还有不完全燃烧的产物一氧化碳如果使用时关闭门窗通风不良一氧化碳会增加更严重时会发生中毒事故电热水器对电能浪费大最新型的电热水器内置了阳极镁棒除垢装置解决了该产品容易结垢的问题但阳极镁棒须两年更换一次给保养带来了麻烦同时注意电热水器漏电虽然电热水器上装有漏电保护但使用电热水器时发生的触电事故也时有发生太阳能热水器由于受到天气的影响较大需要加电辅或配热水锅炉并且安装复杂如安装不当会影响住房的外观质量及城市的市容市貌维护较麻烦因太阳能热水器安装在室外因此相对于电热水器和燃气热水器比较难维护在未来的发展精装修的小户型房子较多楼层又较高其安装维护更加困难空气源热泵热水器工作原理空气源热泵热水器是一种高效集热并转移热量的装置由压缩机空气换热器水换热器膨胀阀和风机等部件组成是基于逆卡诺循环原理建立起来的一种节能环保制热技术空气源热泵系统通过自然能空气蓄热获取低温热源经系统高效集热整合后成为高温热源用来取供暖或供应热水整个系统集热效率甚高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围不一样热泵在工作时把环境介质中贮存的能量在蒸发器中通过工质加以吸收它本身也消耗一部分能量及电能通过压缩机做功使其工质产生物理相变气化形成高温高压气态物质在通过工质循环系统在冷凝器中产生物理相变液化形成常温高压的气液混合态物质放出热量由此可以看出热泵输出的能量为压缩机做的功和热泵从环境中吸收的热量之和来制取生活和采暖热水因此采用热泵技术可以节约大量的电能然后在经过膨胀阀由于是高压液态物质经膨胀阀喷出来到蒸发器迅速的再次发生物理相变气化吸收环境的热量的一种往复循环相变过程这一过程不断的吸热和放热使冷水逐步升温制取的热水通过水循环系统的送至用户如图图空气源热泵热水器工作原理图由上述描述我们得出空气源热泵热水器制热公式式中空气源热泵热水器的实际热量值环境中的热量及机组的额定制热量压缩机消耗的电能及额定输入功率空气源热泵热水器与传统热水器耗能经济性比较各种热源的热值由于各种热源在其使用其加热的过程中并不能完全的燃烧实际产生的热值均低于理论热值根据各种热源的热效率现将其热值列表如下名称理论热值热效率实际热值电液化气天然气管道煤气柴油锅炉煤空气源热泵热水器实际热值额定制热量额定输入功率注表中的热源数值来源与中国热能网其空气源热泵热水器的数值额定制热量与额定输入功率的数值来源与凯圣商用中央热水机组参数投资各种热水器耗能性经济对比条件将吨水从平均温度加热至平均为例环境温度为常温状态所需的热量为及每加热吨的热水至需要的热量热水器类型对比电热水器燃油锅炉燃气锅炉燃煤锅炉空气源热泵热水器加热水量吨吨吨吨吨所需热源电柴油天燃气煤电管道煤气液化气热源单价元元元元元元所需费用计算公式代表所需热量代表实际热值代表热源单价元元元元元元元对比总结热泵热水器与传统热水器的耗能经济比特性显著与传统太阳能相比热泵热水器不仅可吸收空气中的热量还可吸收太阳能热泵热水器通过制冷剂温差吸热和压缩机压缩制热后与水换热大大提高热效率充分利用了新能源是将电热水器和太阳能热水器的各自优点完美的结合于一体的新型热水器由于太阳能热水器受到天气影响显著因此分配电辅助加热型与配热水锅炉型其投资年费用与太阳能节能效果相近注表中所列的价格仅为计算参考价实际价格以各地现行市场为准如果空气源热水器用峰谷电电费更低加热每吨热水所需价钱也更低结束语从空气源热泵热水器耗能经济比分析在未来以节能与环保为主题的社会以及国家政策的支持空气源热泵热水器一定会占据热水器市场的大壁江山