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摘要：近年来空气能热泵热水器因其明显的安全性、节能性，受到了广大消费者的关注，显示出巨大的市场潜力。本文简要介绍空气能热泵热水器的工作原理及优势所在，指出该产品目前亟待解决的问题。
关键词：空气能；热泵；热水器
中图分类号：G71文献标识码：A文章编号：1009-0118（2012）12-0278-01
一、引言
在全球能源形势紧张、全球气候变暖严重威胁社会经济发展和人类健康生活的今天，世界各国都在寻求新的能源替代战略，以求得可持续发展。2005年2月16日，旨在限制温室气体排放、遏制全球变暖的《京都议定书》生效，大力鼓励、推广绿色环保新能源及其应用产品成为必然的选择。我国人口众多，人均资源占有量低于世界平均水平，与经济发展和人民生活消费的需求相比，能源供应的缺口很大，而且能源消费结构不合理，以煤为主的能源供给造成了严重的大气污染和温室气体排放，我国目前的CO2排放量居世界第二位。而能源紧张、拉闸限电、燃气涨价等问题的凸显，也引起了国际社会的关注，因此，节约能源和开发利用清洁、可再生能源的任务十分紧迫。
近年来，空气能热泵热水器由于高安全、高节能、寿命长、不排放毒气等诸多优点，以及可以有效地解决目前國内有关部门对节约能源、环保、安全等各方面较棘手的问题，而受到社会各方面的广泛关注。最近，由于其在节能创新方面业绩突出，热泵热水器已经被国家科技部列入“火炬计划”。空气能热水器已成为继电热水器、燃气热水器及太阳能热水器之后国内出现的第四种热水器。空气能热水器，又称热泵热水器，也称空气源热水器，是采用制冷原理从空气中吸收热量来制造热水的“热量搬运”装置。
二、空气能热泵工作原理
空气能热泵实质上是一种热量提升装置，空气能热泵的作用是从周围环境中吸取热量，并把它传递给被加热的对象（温度较高的物体），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。一台压缩式空气能热泵装置，主要由蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀四部分组成，通过让工质不断完成蒸发（吸取环境中的热量）→压缩→冷凝（放出热量）→节流→再蒸发的热力循环过程，从而将环境里的热量转移到水中。
如图1所示，空气能热泵遵循逆卡诺循环原理，利用压缩机对系统做功，使低温低压冷媒变成高温高压冷媒，然后送入冷凝器，进行冷却冷凝，向外放热，而冷媒又变成液体，再通过毛细管的节流作用，是高压液体变为低压液体，然后进入蒸发器低压气化，能吸收更过的热量。在整个过程中，通过消耗压缩机的功（高品质的能量）使热量从低温热源（空气）中转移到高温热源（水）中，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。因此，采用热泵系统可以节约热能。
三、空气能热泵的优点
（一）安全
实现其在工作过程中彻底水电分离，从根本上杜绝漏电事故；并且由于其在使用过程中无需任何燃料输送管道，没有燃料泄露等引起火灾、爆炸、中毒等危险。
（二）节能
用少量的电能将空气中的热能搬运到水中给水加热，消耗能源是电热水器的1/5，煤气热水器的1/6，燃油热水器的1/4，普通太阳能的2/3，并且可以利用低谷电达到更节能的效果。
（三）环保
空气是自然的“绿色节能产品”，取之不尽，用之不竭，同时，空气源热水器在工作过程中没有任何有毒气体、温室气体和酸雨气体排放，也没有费热污染。
（四）使用方便
空气能热水器可以摆放在任何位置，而且占地面积不大，节省土建投资；设备紧凑，操作、维护简单，无需人工管理费用。热泵机组在制热水的同时可产生冷气，可用于除湿、降温及空气滤清等辅助功能。
四、空气能热泵的前景展望
空气能热泵由于其自身的安全、环保，是适应国际社会对环境保护的总趋势的，但是，我们还应该看到空气能热泵还是一个全新的课题，还有不足需要我们去解决。首先，目前市场上的空气能热泵只能工作于-10℃-40℃之间，对于冬季温度低于-10℃的北方地区来说，还不能使用，所以要求我们在技术上能解决这个难题。另外，空气能热泵是新兴课题，目前还没有完善的行业规范来指导它的设计以及使用。而且，对于空气能热泵这个新课题来说，还只有少数企业掌握了它的技术，因此，在这种形势下，相关的政府职能部门、行业协会和企业应当参与其中，大到生产设计规范、安装技术规范，小到能效要求，都需要成立一个行业组织集中统筹，制定一套完善的行业标准，对产品和工程实施加以规范和监管，并使其有效实施，维护良好的行业环境，共同呵护和培育这一新兴的产业。
总的来说，空气能热泵热水器具有突出的节能、安全和环保性能，有着巨大的市场潜力和美好的发展前景，但在行业监管、产业化进程以及技术研发等方面也存在着不少问题，如何妥善解决和处理好这些问题将成为我们今后研究的主要方向。
关键词：空气能；热泵；热水器
中图分类号：G71文献标识码：A文章编号：1009-0118（2012）12-0278-01
一、引言
在全球能源形势紧张、全球气候变暖严重威胁社会经济发展和人类健康生活的今天，世界各国都在寻求新的能源替代战略，以求得可持续发展。2005年2月16日，旨在限制温室气体排放、遏制全球变暖的《京都议定书》生效，大力鼓励、推广绿色环保新能源及其应用产品成为必然的选择。我国人口众多，人均资源占有量低于世界平均水平，与经济发展和人民生活消费的需求相比，能源供应的缺口很大，而且能源消费结构不合理，以煤为主的能源供给造成了严重的大气污染和温室气体排放，我国目前的CO2排放量居世界第二位。而能源紧张、拉闸限电、燃气涨价等问题的凸显，也引起了国际社会的关注，因此，节约能源和开发利用清洁、可再生能源的任务十分紧迫。
近年来，空气能热泵热水器由于高安全、高节能、寿命长、不排放毒气等诸多优点，以及可以有效地解决目前國内有关部门对节约能源、环保、安全等各方面较棘手的问题，而受到社会各方面的广泛关注。最近，由于其在节能创新方面业绩突出，热泵热水器已经被国家科技部列入“火炬计划”。空气能热水器已成为继电热水器、燃气热水器及太阳能热水器之后国内出现的第四种热水器。空气能热水器，又称热泵热水器，也称空气源热水器，是采用制冷原理从空气中吸收热量来制造热水的“热量搬运”装置。
二、空气能热泵工作原理
空气能热泵实质上是一种热量提升装置，空气能热泵的作用是从周围环境中吸取热量，并把它传递给被加热的对象（温度较高的物体），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。一台压缩式空气能热泵装置，主要由蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀四部分组成，通过让工质不断完成蒸发（吸取环境中的热量）→压缩→冷凝（放出热量）→节流→再蒸发的热力循环过程，从而将环境里的热量转移到水中。
如图1所示，空气能热泵遵循逆卡诺循环原理，利用压缩机对系统做功，使低温低压冷媒变成高温高压冷媒，然后送入冷凝器，进行冷却冷凝，向外放热，而冷媒又变成液体，再通过毛细管的节流作用，是高压液体变为低压液体，然后进入蒸发器低压气化，能吸收更过的热量。在整个过程中，通过消耗压缩机的功（高品质的能量）使热量从低温热源（空气）中转移到高温热源（水）中，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。因此，采用热泵系统可以节约热能。
三、空气能热泵的优点
（一）安全
实现其在工作过程中彻底水电分离，从根本上杜绝漏电事故；并且由于其在使用过程中无需任何燃料输送管道，没有燃料泄露等引起火灾、爆炸、中毒等危险。
（二）节能
用少量的电能将空气中的热能搬运到水中给水加热，消耗能源是电热水器的1/5，煤气热水器的1/6，燃油热水器的1/4，普通太阳能的2/3，并且可以利用低谷电达到更节能的效果。
（三）环保
空气是自然的“绿色节能产品”，取之不尽，用之不竭，同时，空气源热水器在工作过程中没有任何有毒气体、温室气体和酸雨气体排放，也没有费热污染。
（四）使用方便
空气能热水器可以摆放在任何位置，而且占地面积不大，节省土建投资；设备紧凑，操作、维护简单，无需人工管理费用。热泵机组在制热水的同时可产生冷气，可用于除湿、降温及空气滤清等辅助功能。
四、空气能热泵的前景展望
空气能热泵由于其自身的安全、环保，是适应国际社会对环境保护的总趋势的，但是，我们还应该看到空气能热泵还是一个全新的课题，还有不足需要我们去解决。首先，目前市场上的空气能热泵只能工作于-10℃-40℃之间，对于冬季温度低于-10℃的北方地区来说，还不能使用，所以要求我们在技术上能解决这个难题。另外，空气能热泵是新兴课题，目前还没有完善的行业规范来指导它的设计以及使用。而且，对于空气能热泵这个新课题来说，还只有少数企业掌握了它的技术，因此，在这种形势下，相关的政府职能部门、行业协会和企业应当参与其中，大到生产设计规范、安装技术规范，小到能效要求，都需要成立一个行业组织集中统筹，制定一套完善的行业标准，对产品和工程实施加以规范和监管，并使其有效实施，维护良好的行业环境，共同呵护和培育这一新兴的产业。
总的来说，空气能热泵热水器具有突出的节能、安全和环保性能，有着巨大的市场潜力和美好的发展前景，但在行业监管、产业化进程以及技术研发等方面也存在着不少问题，如何妥善解决和处理好这些问题将成为我们今后研究的主要方向。