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家用空气能热泵热水器离不开电辅助加热。过高的目标水温对热泵来说是不利的,因为这样系统会在一个高温高压的环境中运行,COP下降,电流增加,排气温度过高。如果我们针目标水温控制在48摄氏度以下(春、夏、秋),机器就会在良好的状态下运行,能效比高,也会延长机器的使用寿命,机器的可靠性也就更好。如果需要更高的水温,可选择电辅助加热。尽管这样耗电量适当增加了,但系统处于良好状态下运行,延长了设备的使用寿命,对用户而言就是价值。
5、冬季严寒气候里,空气能热泵的出热水温度可设置低些。如35摄氏度(二次升温采用电辅助加热)一方面是可以保证COP大大提高,另一方面可避免压缩机在大压缩比等恶劣情况下运行,对延长压缩机使用寿命有利。环境温度-5摄氏度左右时,热泵停止运行,采用电辅助加热。这种极端气温在华北地区全年保持的时间也不长,同时人的洗浴次数也少,全年来说,电能消耗也不多。
小结:但是无论从经济上还是从可靠性上,空气能都没有必要去适应过低的环境温度。空气能的效率是随着冷热两端的温差加大而降低的。在实验中,环境温度低于零下10摄氏度以后,效率急剧降低,即使采取喷焓等措施,也只能略为改善,何况随着机组使用时间的延长,换热系数不可避免地降低,需要我们客观考虑的是,花费如此巨大的代价,去获得能效比仅为1.2~1.5的效益是否值得?
一些人误以为环境温度低了,排气温度也会降低,机器的磨损就会很轻微,实际上环境温度降低至一定程度后,随着工质流量的减少,排气温度反而会有所提高,加上机油润滑和流动不良,压缩机烧毁的机率加大,机组运行更危险。
承认现实,不要让空气能在过低温度和过大温差的工况下工作;不要让空气能的出水温度过高;尽量增大冷凝换热器的面积;尽量让机油能够顺利回流。只有解决了上述问题,家用空气能热水器在北方地区走进千家万户才有可能变为现实。否则,盲目和不计后果的在北方地区推广家用空气能热水器,将要承担极大的技术风险。
因此,我们建议所有在北方安装的分体空气能热水器,如果室外机安装在户外,一点要配套使用600W以上的电辅助加热,冬季在高于38摄氏度以上的水温温区,有电辅助加热去接力完成。或者将室外机和保温水箱都安装在阳台内部,冬季利用暖气的热量加热热水,一切问题都好解决了,也不失为一个好办法。或者选用一体式家用空气能热水器也是比较好的方案。