**熱幫浦熱水器原理
phnix（芬尼克茲）集團廖漢光
21 世紀，經濟的快速發展與人們生活品位的提高，生活用熱水已成為人們的生活必需品。隨著「 能源危機 」出現，燃油**忽公升，環境不斷惡化，導致那些能耗大、費用高、汙染嚴重的傳統熱水器（電熱水器，燃油、氣熱水器）逐步的退出市場。
此時，熱幫浦作為當今世界上最先進的能源利用產品之一，以其高效，節能環保的特點，重新登上歷史舞台，成為當前最有價值的新能源科技。
一、熱幫浦熱水器的原理
熱幫浦熱水器是創新一代的熱水裝置，是一種高效集熱並轉移熱量的裝置，用電能驅動熱幫浦，由熱幫浦裝置中的壓縮機、膨脹閥、四通閥、蒸發器、冷凝器等主要部件組成，它成功地運用了逆卡諾原理，壓縮機從蒸發器中吸入低溫低壓氣體製冷劑，通過做功將製冷劑壓縮成高溫高壓氣體，高溫高壓氣體進入冷凝器與水交換熱量，在冷凝器中被冷凝成低溫液體而釋放出大量的熱量，水吸收其釋放出的熱量而溫度不斷上公升。被冷凝的高壓低溫液體經膨脹閥節流降壓後，在蒸發器中吸收周圍物質（空氣、水和土壤）的熱量從而揮發成低壓氣體，又被吸入壓縮機中壓縮，這樣反覆迴圈，從而製取熱水。原理圖如（圖一）
圖一二、熱幫浦熱水器的分類
1、 根據熱量的**分
根據熱量的**分，目前國內外市場熱幫浦熱水器主要有兩大類。
a)一種是消耗一部分電能，把空氣中貯存的能量加以挖掘，通過傳熱工質迴圈系統提高溫度，並把熱量釋放到水中，使水溫逐步公升高來製取熱水的裝置，稱為空氣源熱幫浦熱水器（air source hot water heat pump）；
優點：節能：空氣源熱幫浦比現在的傳統熱水器更具有節能優勢，其執行費用是電熱水器的1/4，是燃氣熱水器的1/3，是太陽能熱水器的1/2；
環保：空氣源熱幫浦無有毒有害燃燒物排放，無溫室效應氣體排放。噪音符合環保要求。
安全：微電腦控制，完全水電分離，無漏電危險，無中毒、**危險。
缺點低溫條件下制熱效能低；
使用地區受環境溫度侷限（限於夏熱冬暖地區使用），在我國長江以北地區冬季製取熱水時環境溫度低，達到零度以下。在這樣的低溫環境中，會導致普通空氣源熱幫浦系統蒸發溫度低、吸氣比重小、系統流量小、過熱度無法保證等，使得系統制熱量降低，難以滿足寒冷地區冬季的熱水需求。
近年來，為了提高空氣源熱幫浦熱水器在低溫（-7℃以下）環境下的能效，開發出一些新技術，如：噴氣增焓技術、雙級壓縮技術和二氧化碳熱幫浦。
b) 另外一種是利用熱幫浦機組提取地下水、廢熱廢水，空調冷卻水、空調冷凍水中的熱量，並把熱量釋放到水中，使水溫逐步公升高來製取熱水的裝置，稱為水源熱幫浦熱水器（water source hot water heat pump）
其能效比高於空氣源熱幫浦20％——30％，執行更加節能。
它的最大特點在於機組不受環境溫度的影響，一年四季執行更穩定，產熱水量不受天氣的變化而增減。
缺點：必須要具備10℃或10℃以上的水源場所才能使用水源熱幫浦熱水機組。
2、 根據用途分
根據不同的用途，熱幫浦熱水器可分為家用及商用。
家用的熱幫浦熱水器主要用於公寓、別墅、洋房等家庭住宅場所。
商用的熱幫浦熱水器主要用於酒店、醫院、學校、會所等公共熱水場所、
三、下面，我們針對目前市場上所銷售的空氣源熱幫浦熱水器，做出詳細的分類及說明。
1、 商用空氣源熱幫浦熱水器
根據空氣源熱幫浦熱水器的加熱方式，可以分為兩種；
a) 一種是直熱式空氣源熱幫浦熱水機組
什麼叫直熱式，簡單的說，就是自來水經過熱幫浦機組後，一次性把自來水的水溫加熱到客戶所需要的溫度，並把熱水輸送到保溫儲水箱。原理圖如圖二
圖二b) 另外一種是迴圈加熱式空氣源熱幫浦熱水機組
相對直熱式來說，它並不是一次性把自來水的水溫加熱到客戶所需要的溫度，而是通過迴圈水幫浦，在水箱機組之間不斷的迴圈，慢慢的把水溫加熱到所需要的溫度。原理圖如圖三
圖三c) 對比
a、水箱溫度穩定性及使用舒適性
迴圈加熱式空氣源熱幫浦熱水器補水直接補到保溫水箱中，再通過機組迴圈加熱使水溫達到使用要求，這就造成機組剛開啟時，水箱水溫很低，隨著機組的執行水溫逐漸公升高，直到水溫達到使用要求，從而增加了客戶使用前等待的寶貴時間；另外，當出現用水量比較集中時，水箱水位迅速下降，為保證水位要求，自來水迅速補進水箱，與水箱中的高溫水混合，使得水箱水溫迅速下降，從而導致了客戶使用過程中水溫越來越低的狀況，影響使用的舒適性。
而直熱式空氣源熱幫浦熱水器補到水箱裡的是熱水，既不需要客戶等待，也不會由於用水量集中而出現水箱水溫的迅速下降，根本上杜絕了水溫越來越低的狀況。
b、機組能效及穩定性
迴圈加熱式空氣源熱幫浦熱水器在剛開始加熱時，由於水溫比較低（一般10-20℃），機組此時的能效比較高，在標況下一般能效在4.0，但隨著水箱裡水溫的公升高，機組的能效在慢慢的降低，當水箱溫度到達40℃或更高時，機組的能效急劇下降，而且在這種惡劣的冷凝條件下，將會使得機組壓力和溫度急劇公升高，從而使得機組不能正常工作，甚至造成事故。
而直熱式空氣源熱幫浦熱水器在標況下能效在4.2以上，由於自來水的溫度（一般10-20℃）比較恆定，這樣機組就能一直都執行在良好的冷凝溫度下，使得機組的壓力和溫度都在安全的範圍內，從而避免造成不必要的故障，使機組的使用壽命更加長。
2、 家用空氣源熱幫浦熱水器
根據機組的整合程度，家用空氣源熱幫浦熱水機器可分為：
a) 一種是分體式空氣源熱幫浦熱水器，所謂分體式，就是一套裝置分開成主機（壓縮機部分）和水箱兩部分，兩者之間通過水路或氟路（一般是銅管）連線起來。
b) 另外一種是整體式空氣源熱幫浦熱水器，它與分體式的區別主要是，主機與水箱是安裝在同一箱體內。
詳細見圖四
圖四c) 對比
1） 安裝方便性
分體式的機組的主機需要安裝在外牆，如果層高較高時，會存在一定危險，等主機和水箱安裝好後，還需要進行二次安裝（連線兩者之間的管道），安裝起來比較麻煩，而且比較容易出現洩漏的現象，影響日後的使用；而整體式的可以安裝在室內，更總要的是不需要二次安裝，完全杜絕了高空作業的危險和洩漏的現象。
2） 維修方便性
由於分體式機組的主機需要安裝在建築的外牆，所以進行維修時存在一定的高空操作危險；而整體式機組安裝在室內，完全杜絕了這些危險。
根據機組的加熱方式，家用空氣源熱幫浦熱水機器可分為：
a) 一種是水路迴圈式空氣源熱幫浦熱水器，所謂的水路迴圈，就是水箱與冷凝器之間是通過水管連線，然後通過水幫浦，逐步公升高水箱裡的水溫，具體原理圖如圖五
圖五b) 另外一種是氟路迴圈式空氣源熱幫浦熱水器，所謂的氟路迴圈，就是水箱與冷凝器之間是通過氟管（一般為銅管）連線，然後通過安裝在水箱內部/外部的加熱盤管，逐步公升高水箱裡的水溫，具體原理圖如圖六
圖六c) 對比
1) 水溫穩定性
水路迴圈式的空氣源熱幫浦熱水器，當水箱溫度低於設定溫度時，需要啟動水幫浦，一旦水幫浦啟動，水箱裡的冷熱水在水幫浦的迴圈下相互混合，會導致水溫的波動，影響使用的舒適性；而氟路迴圈式，它屬於被動加熱方式，不存在上述情況，完全杜絕了水溫的波動，提高舒適性。
2) 除錯方便性
由於水迴圈式機組需要安裝水路，所以在除錯前，需要對水管進行排氣，大大降低了除錯的效率，一旦空氣排的不乾淨，還會影響日後的使用效果；而氟路迴圈式機組就不存在排氣的需要，除錯時，只需插上電源，按動開關鍵就可以完成，這樣既方便又不去專業人員，大大提高了除錯的效率。
根據機組的加熱盤管的安裝方式（只要針對氟路迴圈機組），家用空氣源熱幫浦熱水機器可分為：
a) 一種是內建加熱盤管式空氣源熱幫浦熱水器，簡單的說，就是加熱的盤管安裝在水箱的內部，盤管對水直接加熱，具體原理圖如圖七
圖七b) 一種是外接加熱盤管式空氣源熱幫浦熱水器，簡單的說，就是加熱的盤管安裝在水箱的外部，盤管先對水箱內膽加熱，然後內膽再對水加熱，具體原理圖如圖八
圖八c) 對比
1）加熱效率
由於內建盤管式的熱量交換只需通過盤管壁就可以把熱量傳遞給水，而外接盤管式的熱量除了要通過盤管壁外，還需要通過水箱的內膽壁，這樣，外接盤管式的加熱效率就有所降低，如果想要達到內建盤管式的加熱效率，必須加長加熱盤管的長度，一旦盤管長度加長了，會引起機組的高壓保護，甚至會影響壓縮機的壽命。
2）結垢問題
由於內建盤管式是直接與水接觸，而外接盤管式則被水箱的內膽壁所隔開，這樣，就能較有效的防止水垢直接付在盤管上，可以減少由於水質不好或銅管質量不好而引起銅管被腐蝕的問題，但水經過處理後，基本上都不存在結垢的問題；其次，有些國家或使用者對水質的要求比較高，此時，外接盤管式就有比較合適。
總結本文比較簡單介紹了目前市場上大部分熱幫浦熱水器的種類、加熱方式及其各自的特點，希望對各位需要購買熱幫浦熱水器的讀者有一定的幫助。
21世紀，經濟迅速發展，資源環境問題日益突出，「節能減排」工作已經成為全球的焦點，在這種情況下，熱幫浦熱水器憑藉其具有節能、環保、高效、安全的特點，被全球不少專家和企業看好。
空氣源熱幫浦技術的詳細介紹
空氣源熱幫浦技術是基於逆卡諾迴圈原理建立起來的一種節能 環保制熱技術。空氣源熱幫浦系統通過自然能 空氣蓄熱 獲取低溫熱源，經系統高效集熱整合後成為高溫熱源，用來取 供 暖或 熱水，整個系統集熱效率甚高。熱幫浦有四大優點，第一是節能，有利於能源的綜合利用，第二點是有利於環境保護，第三點是冷熱結合，裝置...
空氣源熱幫浦工作原理
冬天熱幫浦是以製冷劑為熱媒，在空氣中吸收熱能 在蒸發器中間接換熱 經壓縮機將低溫位的熱能提公升為高溫位熱能，加熱系統迴圈水 在冷凝器中間接換熱 夏天熱幫浦是以製冷劑為冷媒，在空氣中吸收冷量 在冷凝器器中間接換熱 經壓縮機將高溫位的熱能降低為低溫位冷能，製冷系統迴圈水 在蒸發器中間接換熱 從而使不能直...
關於空氣源熱幫浦地暖
電壁掛爐電採暖爐 熱幫浦是一種能從自然界的空氣 水或土壤中獲取低品位熱，經過電力做功，輸出能用的高品位熱的裝置。它是一種節能清潔的採暖空調一體化裝置，按照取熱 不同一般分為水源 地源和空氣源熱幫浦三種。空氣源熱幫浦以空氣為熱源，理論上可以不受資源限制，在任何地區運用。大部分的冷暖空調就是這種產品，它...