太空能熱水器分類

水循環(huán)太空能熱水器：內(nèi)置換熱器，利用循環(huán)泵將水循環(huán)到換熱器中進行加熱。

優(yōu)點：性能穩(wěn)定、故障少、安裝方便不需排空。

缺點：熱效率比氟循環(huán)略低，價格較高。

氟循環(huán)太空能熱水器：氟循環(huán)就是讓高溫高壓的氟利昂通過盤管進入水箱傳熱給水讓水升溫。

優(yōu)點：加熱效率高，價格較低。

缺點：盤管穿孔水箱、壓縮機就會報廢，還需要專業(yè)人士安裝，排空不好故障就多。

太空能熱水器與常規(guī)太陽能熱水器不同，它將太陽能熱利用技術(shù)與熱泵技術(shù)以互利的形式結(jié)合起來，通過消耗少量的電能，將周圍環(huán)境中的大量低品位能源（太陽能、空氣等）利用起來，經(jīng)熱泵壓縮機壓縮變?yōu)楦咂肺荒茉?。用于生活熱水的生產(chǎn)，不僅節(jié)約了大量的優(yōu)質(zhì)能源，而且禰補了常規(guī)太陽能熱水器的不足，具有全天候性，耐候性等諸多優(yōu)點，既適用于家庭供暖和熱水供給，又可適用于集中供暖供熱水系統(tǒng)，是一種新型的最節(jié)能的環(huán)保型熱水器。

太空能將太陽能利用技術(shù)與熱泵技術(shù)有機結(jié)合起來，具有以下幾個方面的技術(shù)特點：

1、同傳統(tǒng)的太陽能直接供熱系統(tǒng)相比，太空能的最大優(yōu)點是可以采用結(jié)構(gòu)簡易的集熱器，集熱成本非常低。在直膨式系統(tǒng)中，太陽集熱器的工作溫度與熱泵蒸發(fā)溫度保持一致，且與室外溫度接近，而非直膨式系統(tǒng)中，太陽能集熱環(huán)路往往作為蒸發(fā)器的低溫熱源，集熱介質(zhì)溫度通常為20℃～30℃，因此集熱器的散熱損失非常小，集熱器效率也相應提高。有研究表明，在非寒冷地區(qū)即使采用結(jié)構(gòu)簡單、廉價的普通平板集熱器，集熱器效率也高達60%～80%，甚至采用無蓋板、無保溫的裸板集熱器也是可以的。

2、 由于太陽能具有低密度、間歇性和不穩(wěn)定性等缺點，常規(guī)的太陽能供熱系統(tǒng)往往需要采用較大的集熱和蓄熱裝置，并且配備相應的輔助熱源，這不僅造成系統(tǒng)初投資較高，而且較大面積的集熱器也難于布置。

太空能基于熱泵的節(jié)能性和集熱器的高效性，在相同熱負荷條件下，太空能所需的集熱器面積和蓄熱器容積等都要比常規(guī)系統(tǒng)小得多，使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更緊湊，布置更靈活。

3、在太陽輻射條件良好的情況下，太空能往往可以獲得比空氣源熱泵更高的蒸發(fā)溫度，因而具有更高的供熱性能系數(shù)（COP可達到4以上），而且供熱性能受室外氣溫下降的影響較小。

4、 由于太陽能無處不在、取之不盡，因此太空能的應用范圍非常廣泛，不受當?shù)厮礂l件和地質(zhì)條件的限制，而且對自然生存環(huán)境幾乎不造成影響。

5、 太空能同其它類型的熱泵一樣也具有“一機多用”的優(yōu)點，即冬季可供暖，夏季可制冷，全年可提供生活熱水。由于太空能系統(tǒng)中設有蓄熱裝置，因此夏季可利用夜間谷時電力進行蓄冷運行，以供白天供冷之用，不僅運行費用便宜，而且有助于電力錯峰。

6、考慮到制冷劑的充注量和泄漏問題，直膨式太空能一般適用于小型供熱系統(tǒng)，如戶用熱水器和供熱空調(diào)系統(tǒng)。其特點是集熱面積小、系統(tǒng)緊湊、集熱效率和熱泵性能高、適應性好、自動控制程度高等尤其是應用于生產(chǎn)熱水，具有高效節(jié)能、安裝方便、全天候等優(yōu)點，其造價與空氣源熱泵熱水器相當，性能更優(yōu)越。

7、 非直膨式系統(tǒng)具有形式多樣、布置靈活、應用范圍廣等優(yōu)點，適合于集中供熱、空調(diào)和供熱水系統(tǒng)。易于與建筑一體化。

早在20世紀50年代初，太陽能熱利用的先驅(qū)者Jodan和Therkeld就指出了太空能的優(yōu)越性，即可同時提高太陽能集熱器效率和熱泵系統(tǒng)性能。隨后，日本、美國、瑞典、澳大利亞等發(fā)達國家紛紛投入了大量的人力、物力對太空能進行深入的研究與開發(fā)，在各地實施了多項太空能示范工程，例如賓館、住宅、學校、醫(yī)院、圖書館以及游泳館等，取得了一定的經(jīng)濟效益和良好的社會效益。2005年首臺家用氟太空能熱水器在中國研制，2006年推出市場。

太空能熱水器通過創(chuàng)新應用空調(diào)熱泵技術(shù)，在臥式儲水箱底部采用熱泵與水位控制裝置，通過溫度控制器、智能控制模塊等對水箱內(nèi)水溫進行檢測，在溫度不達用戶設定要求的情況下熱泵加熱自動投入運行，在陰雨天氣依然可用。

在電控方面，與熱泵電連接的包括中央控制器、溫度控制、電路控制及水位控制等。

項目產(chǎn)品通過將應用于冷暖空調(diào)的熱泵工作原理創(chuàng)新性應用在太陽能輔助加熱與控制方面，大幅度提高能源利用率，能耗低、用戶使用容易、控制簡單、性價比高。

實踐表明，熱泵在制取35-70攝氏度的熱水時運行費用極低，約為燃氣熱水器的1/5，安全、環(huán)保、節(jié)能效果顯著，充分實現(xiàn)光電互補，可全天候供應熱水。

基于現(xiàn)有的太陽能系統(tǒng)加上熱泵系統(tǒng)的匹配選擇分析、結(jié)構(gòu)設計等。

熱泵系統(tǒng)適應性開發(fā)

為了滿足不同消費群體對太空能熱水器不同用水量要求進行適應性開發(fā)。

結(jié)霜問題分析處理

太空能熱水器區(qū)域性特征明顯，因其對外界環(huán)境溫度依賴過大，其正常工作環(huán)境溫度在-5度與40度之間，故基本適用于華東、華南等長江以南地區(qū)，廣東、福建、浙江、湖南、江西、云南等省份空氣能熱泵熱水器發(fā)展比較良好。而在還沒有真正的技術(shù)解決結(jié)霜等造成產(chǎn)品運行困難的問題之前，廣大的北方則基本無人敢企及，需要解決針對廣大北方應用的除霜措施。

壓縮機壽命分析設計市面上的熱水器普遍采用循環(huán)式加熱系統(tǒng)，該系統(tǒng)日益暴露出技術(shù)缺陷，即在高溫高壓工況下運行，容易使壓縮機老化、碳化，加之系統(tǒng)潤滑效果不好，導致壓縮機易被燒壞。通過技術(shù)攻關(guān)對壓縮機潤滑系統(tǒng)及循環(huán)系統(tǒng)進行分析，提高壓縮機壽命。

對換熱器和套管換熱器進行再設計

熱泵熱水器的出水溫度通常可達到50至60攝氏度，在這個溫度范圍內(nèi)水是最易結(jié)垢的。如果不能定期清洗換熱器，對于板式換熱器而言，就會脹破，對于套管式換熱器而言，其內(nèi)管會破裂，從而導致整個熱泵熱水機組失去功能。進行有關(guān)除垢技術(shù)研究是提高系統(tǒng)整體壽命的有效途徑。

壓縮機易燒壞以及換熱器和套管換熱器易結(jié)垢斷裂這兩大問題共同的解決方案是采用直熱式板式換熱器，該換熱器具有自凈能力，一旦產(chǎn)生水垢，伴隨著水介質(zhì)的冷熱交替，水垢會自動脫落，保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行。但是在熱泵熱水器行業(yè)，很多廠家還不了解這一解決方案，或是未掌握直熱式板式換熱器空氣源熱泵熱水器的生產(chǎn)技術(shù)。而至于結(jié)霜問題，空氣源熱泵熱水器利用空調(diào)技術(shù)進行除霜設計，提高太空能熱水器壽命。

掌握生產(chǎn)、測試技術(shù)，建立試生產(chǎn)線和測試系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上形成規(guī)?；圃炷芰Α?

在完成項目研發(fā)第一階段的基礎(chǔ)上，利用廠房和部分生產(chǎn)設備，添置必要的生產(chǎn)設備，制定生產(chǎn)管理制度和完善生產(chǎn)工藝流程，實現(xiàn)產(chǎn)品的中試及將來實施產(chǎn)業(yè)化。

太空能熱水器的生產(chǎn)已有完善的加工、裝配和質(zhì)量保證體系；對產(chǎn)品的生產(chǎn)、質(zhì)量管理保證能力強，對熱水器產(chǎn)品的生產(chǎn)具有豐富的經(jīng)驗，擁有很好的開發(fā)和生產(chǎn)技術(shù)力量。項目引進水壓測試儀、能量測試儀、壓縮機綜合儀等，可確保所生產(chǎn)的太空能熱水器的質(zhì)量、技術(shù)性能指標達國外同類產(chǎn)品的水平。

作為新型產(chǎn)品，國家并沒有針對太空能熱水器的國家標準與行業(yè)標準。在有關(guān)標準出臺之前，太陽能利用領(lǐng)域已經(jīng)存在著有關(guān)太陽能熱水器與熱泵熱水器的行業(yè)有關(guān)規(guī)范，既適用太陽能熱水器規(guī)范也適用熱泵熱水器規(guī)范。

在技術(shù)方面, 項目具有如下的技術(shù)先進特征:

（1）符合國家有關(guān)太陽能熱水器標準；

（2）有關(guān)節(jié)能指標優(yōu)于太陽能熱水器或熱泵熱水器有關(guān)規(guī)范要求；

（3）該項目實現(xiàn)了太陽能與空氣源熱泵的整合，并且在節(jié)能指標方面做到領(lǐng)先。

它主要由太陽能集熱器、蒸發(fā)器、壓縮機、冷凝器、熱力膨脹閥儲水箱等部件組成。在晴天，由太陽能真空管集熱器吸收太陽輻射能用微循環(huán)方式直接加熱儲水箱內(nèi)的冷水。

當自動控制裝置探測到太陽能水箱內(nèi)的水溫達不到設定值時，熱泵開始工作并通過混合工質(zhì)與水箱內(nèi)的水進行熱交換，最終保持水溫穩(wěn)定。

熱泵的工作原理是把環(huán)境介質(zhì)中貯存的能量在蒸發(fā)器中加以吸收而蒸發(fā)，蒸發(fā)后的制冷劑被壓縮機吸入并壓縮成高溫高壓的氣體，然后被排入設置在太陽能儲熱水箱底部的冷凝器中放熱。制冷劑蒸氣通過工質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)，與水進行對流換熱而得到冷凝，同時水得熱而升溫。冷凝器的工質(zhì)經(jīng)膨脹閥或毛細管節(jié)流又重新流入蒸發(fā)器中，由此完成一次工作循環(huán)。陰天或夜間，熱泵蒸發(fā)器通過吸收環(huán)境大氣中的低品熱源，保障熱泵正常工作，從而可以全天候的產(chǎn)生熱水。

A、高效節(jié)能

與傳統(tǒng)太陽能帶電輔助加熱相比節(jié)電4倍；

與電熱水器相比節(jié)電15倍；

與燃氣熱水器相經(jīng)節(jié)約費用13倍；

與熱泵熱水器相比節(jié)電3.7倍。

B、安全環(huán)保

真空管采用高硼硅特種玻璃，吸熱效率高達95%以上．水溫最高可達100℃；

儲熱水箱內(nèi)完全沒有電加熱，杜絕漏電事故發(fā)生；

完全沒有燃料泄漏引起中毒，爆炸等危險；

完全無任何有毒有害氣體排放。

C、智能全自動運行

太空能熱水器由微電腦控制全自動運行，穩(wěn)定性好；

采用頂水法取用熱水,可靠性強；

全天候24小時供熱水，有效地解決了傳統(tǒng)太陽能只有晚上才有熱水和水量不足的缺點。

D、安裝方便

體積小巧、安裝在樓面空地、天臺等處占地面積2～3平方；

太空能熱水器常壓運行，產(chǎn)品安全耐用。

早在20世紀50年代初，太陽能熱利用的先驅(qū)者Jodan和Therkeld就指出了太空能的優(yōu)越性，即可同時提高太陽能集熱器效率和熱泵系統(tǒng)性能。隨后，日本、美國、瑞典、澳大利亞等發(fā)達國家紛紛投入了大量的人力、物力對太空能進行深入的研究與開發(fā)，在各地實施了多項太空能示范工程，例如賓館、住宅、學校、醫(yī)院、圖書館以及游泳館等，取得了一定的經(jīng)濟效益和良好的社會效益。2005年首臺家用氟太空能熱水器在中國研制，2006年推出市場。由于技術(shù)缺陷氟循環(huán)太空能熱水器的發(fā)展受到阻礙，直到2012年新一代的春泉水循環(huán)太空能熱水器面世才打破頸瓶在中國廣東省火熱起來。