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多能源利用大行其道

2014-04-10 13:38 来源:《现代家电》 [收藏]

  

  提倡低碳生活已经成为一种时尚的生活方式,节能也自然成为热水器产品升级的重点方向之一。而热水器是通过消耗一定的能源来满足人们洗浴需要的热水供应,自然说起热水器的节能,首先大家想到的就是省电,省燃气。

  如果不考虑任何的客观因素,单纯从能源使用的角度看,肯定是太阳能热水器和空气能热水器更节能。太阳能热水器是把太阳光能转化为热能,将水从低温度加热到高温度,它的使用成本几乎可以忽略不计。而空气能热水器是根据逆卡诺循环原理,以少量的电能为驱动力,以制冷剂为载体,源源不断地吸收空气或自然环境中难以利用的低品位热能,转化为高品位热能,实现低温热能向高温热能的转移,再将高品位热能释放到水中制取热水。因此才可以消耗1份电得到4.2倍的热量。

  但实际上,理论上的节能不能脱离现实使用环境,单一的太阳能或空气能热水器在现实中很难成为适合大众的产品。因为,太阳能热水器依靠吸收太阳辐射能将水加热,所以气候环境和季节的变化都会影响它的加热效果,在夏季或光线十分充足的情况下完全不用任何能源,水温甚至能达到近100℃上下。但在冬天或阴雨天气阳光不充足时,加热效果会差很多,水温就达不到洗浴需求,必须要依靠电辅助加热才可以达到消费者需要的温度。

  而且太阳能热水器还有安装的问题。对于高楼住户来讲,如果是安装在屋顶,热水从楼顶到室内要等很长时间,所以低楼层的消费者就无法安装。近几年,很多品牌都推出了分体壁挂式太阳能热水器,以使高层城市住户也能够用上太阳能热水器。但太阳光转化成热能,涉及阳光与热水器集热器垂直照射角度的问题,这也是为什么我们看到在楼顶上的太阳能集热器都是倾斜地放置,就是为了在多数时间里与阳光尽量呈接近90℃的角度,以达到最大限度地吸收转化太阳光的作用。而壁挂式太阳能热水器挂在阳台外壁上,或与楼房阳台封装结合为一体,这就使得其与阳光的夹角很小,受热面积小,吸收到的热量少,这样热转化自然很低。如果再被其他的建筑遮挡,使用效果就会更差,因此,也还是需要大量的电能辅助加热。

  空气能热水器也同样面临气候环境的问题。因为空气能热水器的原理其实是一种能量的转移,起到四两拨千斤的效果,是把空气中的热量转移到水里。空气能热水器在工作时,蒸发器从空气中吸取热量,经压缩机压缩成高温高压的气体,通过冷凝器冷凝成液体时,释放出大量的热量并传递给了水箱中的水,使水温不断上升。当夏季室外的温度高时,压缩机从空气中吸取的热量就多,热水器产出的热水速度会很快,所以夏季时空气能热水器会非常好用,节能的效果十分明显。但冬季时,室外环境温度低,根据能量守恒定律,在天冷水冷的时候,空气能从空气中吸取的热量就会少,所以工作的时间会加长。需要更多电能转化为热能,会明显感觉加热时间变长。

  另外,如果是分体式的空气能热水器,当温度在零下时空气能热水器的冷凝器会结霜,这时机器本身还要花掉约15%能耗在除霜上,节能的效果就不是很明显。如果冬季气温低于5℃时间较长的区域,实际上并不太适合使用空气能热水器。因此,近几年很多品牌都推出了空气能一体机,这样室外机就可以安装于室内的阳台中,即使冬季室外温度低,室内温度比较高,不会影响冬季的使用效果。但这就又带来噪音的问题,因为空气能热水器通常是整天一直在工作,当水箱中的热水量减少到一定比例之后,压缩机就会重新运转,开始制热,特别是天冷气温低时,工作的时间会更长,会发出如电冰箱或者空调制冷时的‘嗡嗡’声。空气能热水器一般出厂检测的噪声约为50~55分贝。通常品牌厂家都会对压缩机进行封闭式处理,还会在热水器外壳内覆盖一层吸音棉以降低噪音。

  而由于空气能热水器的体积通常都比较大,一般家用机都在100L以上。这也是由于空气能热水器的工作原理所至。按照设计标准,压缩机一天的工作不要超过10个小时,冬天最冷的时候不要超过16小时,在冬天如果压缩机一直不停的工作,会影响产品的寿命。所以,家用空气能热水器一般都是1P或1.5P的压缩,1P相当于电热水器3600W~4000W的功率,可以配100L或150L的水箱。1.5P相当于4800W~5200W功率的电热水器,2P相当于传统电热水器6800W~7200W功率的热水器。空气能热水器的水温设计也有限制,太高的水温对压缩机的寿命影响很大,因此通常产品设定的最高加热温度为55℃,加热水温低就必须要配大容量的水箱。普通消费者家庭使用,如果是用电热水器可能选60L就可以满足需求,但用空气能热水器则需要150L或200L的产品。

  而对于一直以来就把节能作为重要技术升级方向的热水器来讲,当今产品本身的节能性能提升几乎已经做到了极至,例如,电热水器从保温材料的应用,到高效保温技术、智能预约技术、中温保温技术、分层加热技术、夜电技术、变容技术、立体动态加热等。除非有革新性的材料或革命性的技术出现,否则,在现有电热水器的基础之上很明显地提升节能性能难度非常大。电热水器的节能提升就必须要脱离使用能源本身,借助外力。

  因此,单一能源的热水器在某些方面表现优秀,但同时也存有自身的不足,很难满足消费者对热水器方便、舒适、节能等多方面的综合需求。因此,太阳能、空气能与电或燃气结合的多种能源综合应用,则成为目前保证使用的舒适性和节能性的最现实解决方案。需要强调的是这种混合型能源的热水器在产品的设计上与传统的太阳能热水器或空气能热水器的电辅助加热是两种概念的产品,是在传统保持原电热水器或燃气热水器舒适性、洁净、可全天候使用等各种优点的基础上,将太阳能、空气能加入到产品的功能模块中,实现多种能源的最佳使用及节能效果。

  当然,无论是采用哪种能源的集成化应用,其宗旨都是通过集成化使产品能够更好地与消费者的生活融为一体,在热水器的使用过程中即简单方便,又舒适节能。但不可否认,在家用产品中,未来多能源利用的热水器产品必将会大行其道。

网站编辑:赵萌    杂志编辑:连小卫
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