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水源热泵型家用热水器的试验研究
作者:管理员    发布于:2016-10-18 09:26:08    文字:【】【】【

  广东工业大学学报用方便的话,那么它肯定会受到生产厂家及家庭用户的青睐。水源热泵型家用热水器基本上符合以上要求,是一种经济、安全而且使用方便的家用热水器,具有很好的市场前景及开发。

  1水源热泵型家用热水器的基本原理热杲技术发展至今已经十分完善,它从低温热源取热,释放给高温热源,在消耗一定能量(一般用电)的同时给人们提供热水或采暖,其热效率恒大于1约为3 ~5倍,因此比电加热方式经济。水源热泵型家用热水器正是利用空调器(热泵)的蒸发器从低温热源(淋浴后的排水)取得热量,通过压缩机将其输送至冷凝器释放给高温热源(淋浴用的热水),如果再加上废热回收设备对淋浴后的排水进行废热加收,其总的热效率可高达6 ~9倍,远远高于电热水器的0.95,因此其使用费用将大大降低,甚至低于燃气热水器。另外因为其电力是用来驱动压缩机而不是直接加热水,根本不存在水的漏电问题,也不必像燃气热水器那样要燃烧消耗氧气,因此不但其热效率比电热水器高得多,其安全性也比电热水器及燃气热水器更高,可以说基本上不存在安全隐患。是水源热泵型家用热水器的基本原理图。

  2试验结果试验在1匹机热泵上进行,其压缩机额定功率为735W,额定电流为4.2A,试验装置如所示,试验结果整理成如表1所示(/:压缩机电流,7V:压缩机功率,:冷凝热,e:能效比)。

  表1热泵热水器试验数据从上面的结果可以看出,随着进水温度的升高,该热水器的能效比也逐渐增加,大体范围处于6~9之间,即它的能耗为相应电热水器的1/6~ 1/9.这样高的能效比,即使是与燃气热器比较,也会比它更节能、更经济,该机的水流量目前还不够大(淋浴一般需要3 ~5iymin的流量),在进水温度较低时(~ <20*)难以满足要求。不过在目前工况下该机还未达到额定功率,可以通过调整工况增加热荥的制热能力以增加热水流量;另外现在使用的热回收器也比较粗糙,热回收率约为总热量的30,可以通过改进使其热回收率提高到40以上,从而增加热水流量;后还可以通过选用大功率的压缩机(如1.5匹及以上机型)及相应设备,从根本上增加热泵热水器的制热能力,以满足大流量的需求。

  排水水源热栗型家用热水器的基本原理图陈观生,等:水源热泵型家用热水器的试验研究3价格、体积及安装使用方面的分析由上面的分析知道,水源热泵型家用热水器的能耗仅为电热水器的1/61/9,使用费用甚至低于燃气热水器,但它的价格即一次性购机费用如何呢它的体积大不大,适不适合家庭安装,使用起来是否方便下面对这些问题进行分析。

  首先来看它的价格。该热水器主要由压缩机、冷凝器、蒸发器、热回收器及其它一些小件组成。压缩机可选用成型产品,其价格为500元(1匹机)至700元(1.5匹机),冷凝器、蒸发器及热回收器主要由紫铜管及塑料件制成,其成本均不会超过150元,其它如毛细管及一些控制件其成本总共不会超过100元,因此总成本不会超过1250元,市场价格可以控制在2000元以内,这与电热水器的价格差不多,加上它的低能耗及安全性,应当会被市场所接受。体积方面也不会成问题,从现在的1匹机热泵来看,压缩机、冷凝器部分尺寸为350mmx 200mmx420mm(长X宽x高),蒸发器、热回收器部分尺寸750mmx 750mmx50mm(长X宽X篼),即使是1.5匹机热栗其尺寸也不会太大,完全可以在家庭浴室安装。接管也不麻烦,只要接上进出水管及连接热水器上下两部分的制冷管路即可(如所示)。淋浴时只需按下电源,拧开水阀,十分方便。另外就是长时间使用后,蒸发器、热回收器部分脏了需要清洗,可以把蒸发器、热回收器做在一起,并做成易拆开式以方便清洗。因此该热水器在价格、体积及安装使用方面均可让用户接受。

  4结论及存在的问题通过上面对水源热泵型家用热水器的试验结果及其它相关分析,可以说水源热泵型家用热水器在节能效果、性能价格比及安装使用等方面具有较大的总体优势,是可行的。但它同样存在一些问题需要解决,如有一定的噪声(压缩机振动引起);热惰性较大,出热水较慢(这与压缩机的功率大小也有关系);水温调节只能依靠阀门和旁通,应当进一步对压缩机的功率进行调节(如变频调节)等。因此还需要对该热水器进行这些方面的完善。

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