河南喜客白工带领我们科普——空气能技术
发布时间：2021-8-13 11:39:00 来源：河南喜客 作者：白艳辉
一、空气能技术的原理
空气能，是采用制冷原理从空气中吸收热量来制造热水的“热量搬运”装置。通过让冷媒不断完成蒸发（吸取环境中的热量） →压缩→冷凝（放出热量）→节流→再蒸发的热力循环过程，从而将环境里的热量转移到水中。
制冷：蒸发器、压缩机、冷凝器、节流装置。
稳定：储液罐（压缩机），膨胀阀（毛细管），干燥器（水份）。
除霜：四通阀热泵在工作时，冷媒能在蒸发器中吸收外部介质贮存的能量。
而启动系统需要消耗能量，即压缩机耗电；
同时冷媒在冷凝器中释放到循环介质的热量。
压缩机输入功启动系统后，由机械动能变成热能。所以热泵输出的能量为压缩机做的功和热泵从环境中吸收的热量之和；输入循环介质中，突破传统单一不同能之间转变无法达到100%效率的瓶颈；采用热泵技术能效比更高。
二、技术发展史
随着工业革命的发展，19世纪初，人们对能否将热量从温度较低的介质“泵”送到温度较高的介质中这一问题发生了浓厚的兴趣。英国物理学家J.P.Joule提出了“通过改变可压缩流体的压力就能够使其温度发生变化”的原理。1854年，W.Thomson教授（即大家熟知的Lord Kelvin勋爵）发表论文，提出了热量倍增器（Heat Multiplier）的概念，首次描述了热泵的设想吸收空气中的低能热量，经过中间介质的热交换，并压缩成高温气体，通过管道循环系统对水加热，耗电只有电热水器的1/4。该新产品避免了太阳能热水器依靠阳光采热和安装不便的缺点。由于空气能热水器的工作是通过介质换热，因此其不需要电加热元件与水接触，没电热水器漏电的危险，也没燃气热水器有可能爆炸和中毒的危 小型家用空气能热水器 险，更没有燃油热水器排放废气造成的空气污染。
三、制冷剂
目前我国大部分厂家所采用的热媒（冷媒）还是R22，采用环保热媒（冷媒）R417A、R410A的较少。而日本等一些国家已率先采用CO2作为热媒（冷媒），不对臭氧层造成破坏（所以在安装时，铜管务必要连接紧密，防止R22漏出）。另外，刚刚所说的R22、R417A、R410A、CO2是对人体不造成伤害的，即使有漏出，整个空气能热水器都是安全的。
四、制热量的计算方法
空气能热水器是运用制冷原理制热——国家制冷标准要求输入1000瓦最低输出制冷2800瓦。根据热平衡的原理，制热量=输入功1000W+制冷量2800W=3800W，实际应用在标准环境下产生的热量在3000-4000W，而传统电热水器得到功率永远没办法达到1000W，所以热泵的制热效果是传统电热水器的3-4倍。
空气能热水器采用电启动，不需要阳光，占地小，突破时间、空间、方向等条件严格约束限制。太阳能热水器储存的水用完之后，很难再马上产生热水，特别是晚上没有阳光。如果电加热又需要很长的时间，而空气能热水器只要有空气，温度在-5℃～43℃摄氏度之间，都可以24小时全天候使用。同功率制热时间又差不多是电热水器的1/4。同时它也能从根本上消除了电热水器漏电、干烧以及燃气热水器使用时产生有害气体等安全隐患，克服了太阳能热水器阴雨天不能使用及安装不便等缺点，具有高安全、高节能、寿命长、不排放毒气等诸多优点。空气能热水器的寿命一般可以达到15至20年。
五、空气能的应用
空气能在城市中，广泛应用于门店、商场、办公楼及普通居民楼。空气能不仅在制热方面有突出的性能表现，在制冷方面的表现同样优秀。
横向对比门店使用广泛的空调，空气能在达到同样制冷和制热效果的同时，不论是体感还是费用方面都比空调有着绝对的优势。
空气能在集中供暖没有普及的城镇及乡村，具有更为突出的优势。
农村居家使用空气能，不仅可以达到空调同样的效果，还可以最大化利用空气能达到最大化的使用效率。在不会装空调的方面，如厕所、厨房等其他房屋，只需加装室内风机，就可以达到和使用空调同样的效果，并大大减少了占地面积及费用。
空气能同时可以跟太阳能电池及太阳能热水器联动使用，在冬季采暖效果达到最大化热能利用。