空氣能熱水器水循環與氟循環的優缺點分析

2021-04-15 15:33

空氣能工作原理空氣能熱水器:是一種能從自然界的空氣、水或土壤中獲取低位熱,經過電力做功,輸出可被人們所用的高品位熱的設備。一種節能、環保、清潔的采暖和熱水設備 。主要是利用逆卡諾循環吸收大氣中的熱能,有別于太陽能。


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空氣能熱水器工作原理


空氣能的主要配件由壓縮機、冷凝器、節流閥、蒸發器及控制系統構成。蒸發器從周圍環境中吸取熱量以蒸發傳熱工質,工質蒸汽經壓縮機壓縮后溫度和壓力上升,高溫蒸氣通過冷凝器冷凝成液體時,釋放出的熱量傳遞給了儲水箱中的水。冷凝后的傳熱工質通過節流閥返回到蒸發器,然后再被蒸發,如此循環往復。


通俗的總結空氣能熱水器的工作原理:空氣能熱水是是需要電作功的,但不是靠電來直接加熱水,只是電來啟動機組工作,同冰箱的原理是差不多。它是一種節能、環保、清潔的采暖和熱水設備。


氟循環的發展過程:


最初的空氣能熱水器全是氟循環水箱內置盤管,在空氣能熱水器行業的04、05、06年,整個行業的家用機基本都是內置盤管的產品。但經過了兩三年的市場檢驗后,內置盤管的問題開始顯現了。什么問題呢,我們看看下面的分析:


因為銅管長期泡在高溫的水里面,加上銅管常年承受著20公斤左右的壓力,容易產生水垢和銅綠,最重要的是容易泄露。而一旦泄露,不但水箱等于報廢,空氣能熱水器主機的壓縮機里進水,也會損壞,導致整套設備基本處于報廢狀態。



于是,在2006年的下半年,就在開始琢磨怎樣解決這個問題,當初的著重點主要有兩點,一是解決銅管泄露不連累主機、二是解決產生水垢和銅綠的問題,于是,外置盤管就誕生了。


所謂空氣能熱水器外置盤管,就是將銅管纏繞在不銹鋼水箱內膽外壁,通過將銅管的熱量傳遞到水箱內膽,將內膽加熱后,再將內膽里的水加熱。業內經過幾年的發展后,從07年起,外置盤管就逐漸多了起來。外置盤管與內置盤管相比,確實有他的優點,正如上面提到的兩點,但外置盤管也有它不可避免的缺點。


外置盤管因為是將銅管纏繞在空氣能熱水器水箱內膽外壁,它需要先將水箱加熱再加熱里面的水,同時因為銅管是圓的,熱交換面積有很大的浪費,所以熱效率肯定要低一些。更多資訊請搜索微信公眾號:李曉鋒,再者,空氣能熱水器外置盤管因為要纏繞在水箱內膽外壁,銅管長度要比內置盤管長兩到三倍,為了降低成本,使用的銅管都很薄,厚度基本都在0.4毫米或者以下,加上為了加大熱交換面積將銅管壓扁,,于是,同樣要承受20公斤左右的壓力,泄露的可能性又大了很多。雖然泄露不會連累到主機,但水箱的維修也同樣是一個很棘手的問題。


從安裝角度來講:


氟循環換熱器在水箱內部,其安裝是水管、電源及氟循環銅連接管的連接,氟循環連接管的安裝要求非常高,必須達到無泄露銅管不能折傷,同時安裝好之后的排空必須干凈,一旦泄露機組裝不能正常運轉,而銅管的折傷也很容易造成泄露。而且還得注意水管的連接和電源的連接。


水循環式安排很簡單,只是組成與水箱及電源的連接。


水循環因安裝不需要抽真空,絕對不會在安裝的時候動到冷媒,所以不會有漏雪種的情況。所以相對來講氟循環的安裝要求很高,大家在選擇氟循環產品的時候一定要考慮賣家是否有專業的安裝技術及售后能力。


內盤管還是第一代技術的結構


第一代 紫銅管內盤式


優點:

①、360°換熱,換熱速度較快,能效比高。

②、生產工藝簡單,技術門檻低。


缺點:

①、對紫銅管的質量要求高。

②、由于長期泡在熱水中,容易結垢、長銅綠腐蝕,使用一段時間后效率下降。

③、如果紫銅管純度不夠,帶有雜質時,將會被腐蝕導致泄漏,銅管穿孔進水,壓縮機燒壞,機組幾乎無法維修。


第二代 水循環式


優點:

①水箱結構簡單,安裝方便、不需要排空,適合沒有技術力量的經銷商經營。

②生產工藝簡單,技術門檻比較低。


缺點:

①由于機組增加了水泵,能效比較低。

②使用時由于冷水進到水箱,機組啟動時水泵會把冷熱水攪混,混水嚴重,有效出熱水量少,特別是在冬天,冷熱水混水對使用的影響更大。

③空氣會進到水泵里,導致抽不了水,需要經常打開主機給水泵排空。

④冷凝器在主機,導致主機內部結構復雜,故障率較高。⑤俗稱高效罐的冷凝器里面也是采用紫銅管的,容易長銅綠,銅管穿孔的話水會進到壓縮機。


第三代 D型管外盤式


優點:

①、 銅管不與水接觸,有效防止銅管長期泡在水里長銅綠。


缺點:

①、生產工藝復雜,很多廠家都是貼牌生產的。

②、由于單位接觸面小,必須加長銅管長度和把“○”型管壓成“D”型管,以增大銅管與水箱內膽的接觸面積。

③、隔著內膽換熱,換熱效果差,能效比低。(國家標準的能效比3.4就是為了將就外盤管)

④、銅管內部的壓力不斷變化,時間長了,“D”型管慢慢變圓“○”,接觸面積變小,換熱效果逐年下降,機組負荷逐年升高,容易燒壓縮機。

⑤、時間長了,“D”型管邊角可能會破裂。


第四代 凹槽型外盤式


優點:

①、銅管不與水接觸,有效防止銅管長期泡在水里長銅綠。

②、有效解決第三代的“D”型管破裂問題。


缺點:

①、生產工藝復雜,技術門檻高。

②、由于單位接觸面小,必須加長銅管長度和把水箱內膽壓成螺旋狀的凹槽,以增大銅管與水箱內膽的接觸面積。

③、隔著內膽換熱,換熱效果差,能效比低。(國家標準的能效比3.4就是為了將就外盤管)

④、由于要把水箱內膽壓成凹槽,內膽變薄。同時水箱是承壓的,會影響水箱內膽的承壓強度。

⑤、螺旋狀的凹槽影響內膽的焊接,焊接口容易裂開。


第五代 鎳鈦合金不銹鋼內盤式


優點:

①、抗腐蝕性強,壽命長。

②、有效解決前面幾代產品的突出問題。(第一代長銅綠,第二代動態混水,第三代“D”型管破裂,第四代內膽焊接口容易裂開等問題)。

③、360°換熱,能效比高(可達4.0左右)


缺點:

①、生產工藝復雜,成本高。

②、導熱性能比紫銅管差,需要增加盤管長度來加大換熱面積,成本增加。

③、機組的匹配技術難度高,水箱的生產工藝加工難度大。


這款確實是在氟循環里目前能效最高且能暫時解決水箱泄漏的問題,但是鎳鈦合金導熱性能比紫銅管差,需要增加盤管長度來加大換熱面積,成本增加。