空气源静态加热式热泵热水器换热效率分析对比
空气源热泵热水系统与燃气热泵热水系统解决方案对比分析
“空气源热泵热水系统”与“燃气热泵热水系统”解决方案对比分析摘要 研究如何评定一个热水系统的节能性?本文对空气源热泵热水系统与燃气热泵热水系统的初投资、运行费用进行了计算分析和讨论。
关键词 燃气热泵热水系统 空气源热泵热水系统 初投资 年均热水系统运行费用 系统能效比0 引言空气源热泵热水器也称空气能热泵热水器、热泵热水器或者空气能热水器，是通过把空气中的低温热能吸收进来，经过压缩机压缩后转化为高温热能，加热水温的热泵装置。
相比于传统的电热水器和燃气热水器，空气源热泵热水器具有高效节能、运行安全等特点。
目前，空气源热泵热水机组广泛应用于室内泳池、宾馆、别墅、发廊、沐浴足疗、工厂及农场等需要热水热源的场所。
但是，空气源热泵热水系统依然存在以下不足：①耗电量大，运行成本高;②受环境影响很大，低温下制热量衰减严重;③噪音大，存在扰民现象;④机组制冷剂为氟利昂，存在破坏臭氧层污染环境的危险。
相对于空气源热泵热水机组，奇威特公司生产的燃气热泵热水机组是一种使用燃气作为能源、没有压缩机组建的吸收式热泵机组，具有如下优点：①整机实现无级变速控制，最大程度的实现节能运行，大幅度降低客户运行成本；②机组运行受环境影响很小，运行平稳可靠；③机组内天然气燃烧充分，无有害物质排放，制冷剂为MR717对臭氧层无破坏作用，属于环保产品享受政府政策补贴；④制热机组出水最高温度可达65℃，可以充分满足客户各种供暖、热水以及制冷等需求；⑤机组采用模块化设计，可以实现1-8台的自由组合整体控制，方便客户对系统的后续扩容；⑥机组智能运行，无需专人维护；⑦低噪音设计，避免噪音污染；⑧机组故障率低，使用寿命长达20年以上。
下面以福建福州地区某酒店100吨热水为例，针对初投资和系统运行费用两个方面，对空气能热泵热水系统与燃气热泵热水系统两个系统进行详细的对比分析。
1. 方案一：空气源热泵热水系统福建福州地区年平均环境温度20℃，电费单价1元/度，燃气单价为3.8元/m 3。
静态加热式热泵热水器最大输入功率测试方法研究
按通用标准可用 2 种思路分析其过程：
在第 10 章输入功率和电流中，仅 10.2 里，测试电流时，“GB
若认为空气侧温度稳定的前提下，水侧出水温度到
4706.1-1998： 当 电 流 己 稳 定 时”， 变 为“GB 4706.1-
达 55±0.5℃即建立了稳定状态，测量时间和取值方法应
2005：当输入功率稳定时，通过测量确定其是否合格”
方法 3：在水温达到 55±0.5℃时，向水箱补充一定 流量的冷水，使得器具不停机，而水温保持在 55±0.5℃ 一段时间，认为水温在 55±0.5℃范围时，为稳定状态， 最大输入功率取其稳定状态一段时间内的平均值。
3 测量结果及分析 选取 1 套铭牌标示最大输入功率 1000W 的静态加热 式热泵热水器，依据标准，对进行热泵制热消耗功率测试。 分别用上述方法测出，测试结果如表 2 所示。 从表 2 及图 1 可知：方法 1 和方法 3，测试数据比 较接近，方法 2 与方法 1、3 的测试数据相差比较大；方 法 3 的测试数据与铭牌标示值相差最小，方法 1 其次， 方法 2 的测试数据与铭牌标示值相差最大。 试验结果分析 1) 从标准安全角度考虑，方法 1 的结果最接受实际 使用中所出现的最大输入功率值。但由于方法 1 采用的 是瞬时值，所以无法很好的满足标准意图。 2) 从器具功率在额定电压下，正常使用状态下测量 角度考虑，方法 2 的测试数据更能反映器具在一个使用
依据上述二种思路，针对最大输入功率测量时间以 及取值方法不同设计 3 种测试方法。
方法 1：因热泵热水器的输入功率为达到设置水温， 即将停机前的功率最大，则取停机往前追溯至未停机时 的瞬时功率为最大输入功率。
方法 2：认为水侧水温从 29℃上升到 55℃的过程是 仅有一个“运行 - 停止”工作周期的过程，依据 GB/T 23137-2008 中 6.4 的方法，热泵制热消耗功率为耗电量 与加热时间的比值。
欧洲静态加热式空气源热泵热水机性能测试方法探讨
ｃ ｏ ｍｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｏ ｒ ｓ—Ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ｄ ｏ ｍｅ ｓ ｔ ｉ ｃ ｈ ｏ ｔ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｕ ｎ ｉ ｔ ｓ ． Ｉ ｔ ａ ｌ ｓ ｏ ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ
用 于提 供 卫 生 热水 的热 水 机 已被 广 泛 用 于 欧
１ 试 验 的一般 要求
盟各 国，但市场上 的大多数热水机都是使用 电或 天然气 的传统能源传统型产品。近些年 ，利用可 再 生 能 源 的空 气 源 热 泵 热 水 机 得 到 了很 大发 展 ，
并 迅 速被 市场 所 接受 。
剖
表 １ 测量不确定度
测试参数 单位
温度 温 差 ℃ ℃
洚
窑 阚
度 及最 大可 用热水 量 。
第１ ３ 卷
测量不确定度
±Ｏ ＿ ２ ±０ － ２
容积 ｄ ｍ 土２％ 体积流量 ｄ ｍ ／ ｓ ±２％ 热能 （ 完成放水循环 ） ｋ Ｗｈ ±５％ 温度 （ 回水 ， 出水 ） ℃ ±Ｏ ． １ ５ 液体 体积流量 ｍ 。 ， ｓ ±１ ％ （ 传热媒体 ） 静压差 Ｐ ａ ±５Ｐ ａ （ △ ｐ≤ １ ０ ０Ｐ ａ ） ±５％ （ △ ｐ＞１ ０ ０Ｐ ａ） 盐 水 浓 度 ％ ±２％ 干球温度 ℃ 土０ ． ２ 空气 湿 球 温 度 ℃ ±０ － ３ （ 热源） 体积流量 ｄ ｍ ／ ｓ ±５％ 静压差 Ｐ ａ ±５Ｐ ａ （ △ ｐ≤ １ ０ ０Ｐ ａ ） ±５％ （ △ ｐ＞１ ０ ０Ｐ ａ） 电功率 Ｗ ±１ ％ 电参 数 电能 ｋ Ｗｈ ±１ ％ 电压 Ｖ ±０ ． ５％ 电流 Ａ ±Ｏ ． ５％
直热式和循环式空气源热泵热水机对比分析
直热式与循环式空气源热泵热水机对比分析机组原理：芬尼克兹（PHNIX）热泵运用逆卡诺原理，以极少的电能，吸收空气中大量的低温热能通过压缩机的压缩变为高温热能来加热热水（图1），所以它能耗低、效率高、速度快、安全性好、环保性强，源源不断的供应热水。
作空气源热泵工作原理图为热水系统它具有无以比拟的优点。
空气源热泵热水机组遵循能量守恒定律和热力学第2定律，运用热泵的原理，只需要消耗一小部分的机械功（电能），将处于低温环境下的热量去加热制取高温的热水。
它的原理与空调雷同。
图1芬尼克兹（PHNIX）机组特点——直热式空气源热泵热水机组与循环式热泵机组特点比较直热式:芬尼克兹（PHNIX）直热式空气源热泵热水机组,自来水直接进机组（图2、3），低温自来水直接吸收高温冷媒的热量,使冷媒得到充分冷却,系统高压压力降低,压缩机克服系统压力所消耗的电能比较少 ,机组运行效率高.由于直热式的进水永远是常温，压缩机的排气温度变化不大，对压缩机的冲击较小能起到保护压缩机的作用，从而延长压缩机的寿命。
循环式：循环式空气源热泵热水机组,该机组的补水是先补进保温水箱，然后经过循环泵进入机组加热，它的进水温度不断的再改变，压缩机的排气温度和排气压力也不停的在变，势必会对压缩机造成冲击，特别是水箱相对高温热水进行循环加热的时候，对压缩机冲击很大。
因为,冷媒没有充分冷却,系统长期处于高压状态,压缩机克服系统压力所消耗的电能比较多,压缩机的寿命会缩短。
所谓循环式空气源热泵热水机，指的就是被加热的水反复多次循环才能被加热到设定的温度;直热式空气源热泵热水机，指的是被加热的水循环一次就被加热到设定的目标温度;该技术区别于传统的需要反复多次进出空气源热泵热水机加热才能达到设定温度的循环式空气能热泵。
其特点是：1、由于被加热的水是一次性就被加热到设定的热水温度，对于用户来说用水舒适性得到可靠的保证，不会因为在用水过程中水温变化影响用水的舒适性。
空气能供暖的采暖效果评估
空气能供暖的采暖效果评估随着环境保护和能源消耗问题的日益凸显，人们对于绿色、节能的采暖方式的需求也越来越高。
在这种背景下，空气能供暖作为一种新兴的采暖方式，备受关注。
本文将对空气能供暖的采暖效果进行评估。
1. 概述空气能供暖是指利用空气中的热能进行采暖的一种方式。
通过空气能热泵系统，将空气中的热能吸收、传递、释放，达到室内采暖的目的。
相比传统的燃煤、燃气、电采暖方式，空气能供暖具有清洁、高效、安全等特点，因此备受瞩目。
2. 采暖效果评估2.1 温度控制能力空气能供暖系统能够实现精确的温度控制。
通过温度传感器的监测与控制，室内温度可以根据需求进行自动调整，保持舒适的室内环境。
相比其他供暖方式，在室内温度控制上具备更高的精准性和稳定性。
2.2 供暖速度空气能供暖系统具有快速的供暖速度。
由于空气能热泵系统采用先进的制热技术，室内温度可以在较短的时间内达到设定的温度，从而迅速提供舒适的采暖效果。
这种快速供暖的能力使得空气能供暖在临时采暖或突发寒冷天气下具备更加便捷的应用价值。
2.3 能效比空气能供暖的能效比较高，可以达到约3~4。
这意味着每单位消耗的电能，可以转化为3~4单位的采暖能量。
相比传统的电采暖方式，空气能供暖在能源利用上更加高效，大大降低了能源浪费和环境负担。
2.4 室内空气质量空气能供暖系统通过空气过滤器可以过滤空气中的灰尘、污染物和细菌等有害物质，提供清新的室内空气。
这种优势不仅仅改善了室内环境质量，也对居民身体健康起到积极的促进作用。
因而，在舒适度和健康指标上，空气能供暖具备明显的优势。
2.5 耗电量尽管空气能供暖在能效比上具备优势，但其实际耗电量较大。
由于空气能热泵系统的制热过程需要电能，因此在实际使用中，需要考虑电费的支出。
不过，随着科技的进步和空气能供暖技术的不断创新，其能效和经济性将得到进一步优化。
3. 结论综上所述，空气能供暖作为一种新型的采暖方式，具备着良好的采暖效果。
通过温度控制能力、供暖速度、能效比、室内空气质量等指标的评估，可以看出空气能供暖在舒适性、效率和健康性方面具备明显的优势。
R290替代R134a热泵热水器的性能分析与试验研究_胡敏东
文章编号：1005－0329（2014）05－0067－04收稿日期：2013－07－31修稿日期：2014－02－27基金项目：香港政府基金GCF （522709）Ｒ290替代Ｒ134a 热泵热水器的性能分析与试验研究胡敏东，王昶，胡懿梵，龙凤元（康特能源科技（苏州）有限公司，江苏苏州215200）摘要：分别对Ｒ290和Ｒ134a 进行了热力学分析，采用Ｒ290对Ｒ134a 成熟机组进行灌注量试验，节流元件匹配试验，不同环境温度下，Ｒ290试验机组对比变工况试验。
理论及试验结果表明：Ｒ290在系统中的单位制热量约为Ｒ134a 的1．37倍，Ｒ290的单位理论COP 值约为Ｒ134a 的94．2%；Ｒ290的制冷剂充注量为Ｒ134a 的30．3%；Ｒ290专用试验机组制热性能平均为Ｒ134a 成熟机组的1．27倍，COP 整体略高于Ｒ134a 成熟机组，尤其在低温方面（－5ħ，0ħ），平均为Ｒ134a 成熟机组的1．05倍。
关键词：Ｒ290；Ｒ134a ；热泵热水器；热力学分析；试验研究中图分类号：TH12；TB65文献标志码：Adoi ：10．3969/j．issn．1005－0329．2014．05．016Performance Analysis and Experimental Study on Ｒ290Substituting forＲ134a Heat Pump Water heaterHU Min-dong ，WANG Chang ，HU Yi-fan ，LONG Feng-yuan（Quantum Energy ＆Technology （Suzhou ）Co．Ltd．，Suzhou 215200，China ）Abstract ：One thermodynamic analysis between the propane and Ｒ134a is done．Also the refrigerant charge test ，throttling ele-ment matching test and variable condition tests are all running in this paper．The performance analysis results show that ，the unit heating capacity and COP in propane system are 1．37times and 94．2percent than Ｒ134a system ，respectively．And from experi-mental tests ，the refrigerant charging amounts of propane system is only 30．3percent than Ｒ134a system．The heat performance of this propane test unit is 1．27times than Ｒ134a mature unit．Also the whole COP of the propane test unit is a little higher ，es-pecially in the low －temperature point （－5ħ，0ħ），it ’s 1．05times average than the Ｒ134a mature unit．Key words ：Ｒ290；Ｒ134a ；heat pump water heater ；thermodynamic analysis ；experimental research1前言Ｒ290制冷剂ODP 为0，GWP 接近于20（100年），热力性质与Ｒ22相当［1］，较Ｒ134a 性能出色，与酯类油、金属材料、软管材料互溶，无需在原Ｒ134a 系统上进行较大变动，且广泛存在于石油、天然气中，提炼方便，一般作为副产品出现，成本较低。
不同空调热源的一次能源效率分析与比较
。 图 １ 所示为最
以耗热为 常用的以耗电为代价的压缩式热泵供热、 热电联供 ） 的 代价的吸收式热泵供热和热网供热 （ 概括性热力学简图， 包括一次能源系统 （ 热电厂 ） 、 转换系统（ 电压缩式、 热吸收式热泵系统或换热系 统） 、 输配系统（ 供电与供热管网） 、 低温热源和热用 户子系统。
131电压缩式热泵系统的一次能源效率根据式10求出空调系统的一次能源消耗量以耗电为代价的压缩式热泵系统的一次能源效率为空调系统供热量kw为热泵机组耗电量kw为输配管网耗电量kw为余热利用耗电量kw132吸收式热泵和热网供热热电联产系统的一次能源效率对于以耗热为代价的吸收式热泵和热网供热热电联产系统的一次能源效率为为采用吸收式热泵机组或换热机组输配管网耗电量kw为采用吸收式热泵机组时的余热利用耗电量kw应用举例与分析以往对一次能源利用效率分析时将消耗能量与一次能源消耗量折算量视为定值不能反映能量利用的真实情况存在一定不足
通
统； 由热网供热（ 热电联产） 的方式与热泵供热同样 符合能量匹配原则， 其区别仅仅在于热电厂集中供
暖
w w
犖 若定义σ 其中 ＝ 为热电合供输出的电热比， 犙 犙 表示热电联供输出的热量， Ｊ热量 σ 即为输出 １ｋ 犖 为热电循环 时所对应输出的功量。 定义η ｔ＝ 犿ｆ 犺 ｆ 供电热效率。
线
图１ 空调供热系统的各个环节
空
也要考虑输配环节耗 析不但要考虑热泵机组耗能， ［ ］ ３ 能 ， 其一次能源效率评价与分析涉及各个子系
调
在
由图１可以看出， 空调系统供热能耗的全面分
ht tp ://
犿Ｈ 犖Ｄ （ ） ２ ＝ 犿Ｎ 犖 式中 犖Ｄ 为热电联供时 １ｋ Ｊ输出热量折算成的 当量电量； 犖 为热电联供输出的电量。 因为热电联产供热是以减少机组发电量为代 因此可以将减少的发电量作为供热的当量电 价的， 耗。即 （ ） 犖Ｄ ＝ 犖Ｎ －犖 ３ 式中 犖Ｎ 为相同初参数下纯凝式机组的发电量。
各种热水器性能对比
各种热水器性能对比1、各种热源热值：2、各种热水器加热一吨水的耗能费用比较（以10℃的热水加热至50℃的热水，需40000千卡的热量为例）3、各种热水器的性能对比范例：某集休宿舍1000人，采用花洒式冲凉，人均日配水量50公斤，每日供热水总量50吨，五种热水设备的经济效益对比：水的比热是4.2*10^3焦耳/ 千克*摄氏度=》1千卡/千克*摄氏度比热容的定义为：单位质量物质的热容量，即使单位质量物体改变单位温度时的吸收或释放的内能.比热容的计算公式是能量Q=cmtc——比热容水的比热容是4.2*10^3焦耳每千克摄氏度m——质量t——温度的变化(不论温度升高还是降低永远取绝对值)如果温度升高就是吸热温度降低就是放热每种物体的比热容都不一样,有比热容表.水的比热是4.2×10^3焦/(千克×℃)，表示质量是1千克的水，温度升高（或降低）1℃，吸收（或放出）的热量是4.2×10^3焦.把一吨水从30度加热到60度，用2KW的加热器需要多少时间？所以1吨水从30度加热到60度需要的热量为：Q=CmΔT=4.2*10^3*10^3*(60-30)=1.26*10^8焦耳所以需要的时间为t=Q/P=1.26*10^8/2*10^3=6.3*10^4秒也等于17.5小时Q=cm德尔塔tQ：吸收热量=功率*时间C：比热容m：质量德尔塔t：升高温度水的比热是4.2*10^3焦耳/kg*摄氏度设：水的比热为1(千卡/公斤*度)我要把100斤水从0度加热100度分别用1.5kw和8kw所用时间，耗电哪个高？哪个省？有没有公式将100斤（50公斤）由0度加热到100度所需热量Q为：Q = 50(公斤) * 1(千卡/公斤*度) * [100（度）-0（度）] = 5000（千卡）折成（千瓦*时）: [5000（千卡）*4.18（千焦/千卡）]（转换为千焦）/3600（千焦/千瓦时）= 5.806（千瓦*时）{ 耗电量:5.806度} （一度电产热是3600千焦）用1.5千瓦加热时，耗时= 5.806（千瓦*时）/1.5千瓦= 3.87小时用8千瓦加热时，耗时= 5.806（千瓦*时）/8千瓦= 0.73小时理论上耗电量都为5.806度电。