太陽能熱水器與其他類熱水器優(yōu)缺點剖析

文 李楊

太陽能熱水器與其他類熱水器優(yōu)缺點剖析

文 李楊

太陽能熱水器

太陽能熱水器把太陽光能轉(zhuǎn)化為熱能，將水從低溫度加熱到高溫度，以滿足人們在生活、生產(chǎn)中的熱水使用。太陽能熱水器按結(jié)構(gòu)形式分為真空管式太陽能熱水器和平板式太陽能熱水器。目前我國以真空管式太陽能熱水器為主。

分類

真空管式家用太陽能熱水器：是由集熱管、儲水箱及支架等相關(guān)附件組成，把太陽能轉(zhuǎn)換成熱能主要依靠集熱管。集熱管利用熱水上浮冷水下沉的原理，使水產(chǎn)生微循環(huán)而達到所需熱水。

平板式太陽能熱水器：一般為分體式熱水器，介質(zhì)則在集熱板內(nèi)因熱虹吸系統(tǒng)自然循環(huán)，將太陽輻射在集熱板的熱量及時傳送到水箱內(nèi)，水箱內(nèi)通過熱交換將熱量傳送給冷水。介質(zhì)也可通過泵循環(huán)實現(xiàn)熱量傳遞。

特點

太陽光穿過吸熱管的第一層玻璃照到第二層玻璃的黑色吸熱層上，將太陽光能的熱量吸收，由于兩層玻璃之間是真空隔熱的，熱量不能向外傳，只能傳給玻璃管里面的水，使玻璃管內(nèi)的水加熱，加熱的水變輕沿著玻璃管受熱面往上進入保溫儲水桶，桶內(nèi)溫度相對較低的水沿著玻璃管背光面進入玻璃管補充，如此不斷循環(huán)，使保溫儲水桶內(nèi)的水不斷加熱，從而達到熱水的目的。

優(yōu)點：利用太陽能轉(zhuǎn)化為熱能，節(jié)能環(huán)保，可多路供水。

缺點：安裝復(fù)雜，如安裝不當(dāng)，會影響住房的外觀、質(zhì)量及城市的市容市貌；維護較麻煩，因太陽能熱水器安裝在室外，多數(shù)在樓頂、房頂，因此相對于電熱水器和燃氣熱水器比較難維護；陰天使用水溫不夠熱，有排氣孔，散熱快，帶輔助電加熱的非常耗電，一般晚上用熱水比較多，水溫下降電加熱啟動，天亮了水也熱了，太陽的作用也不大；易受雷擊影響。

龐大且功率高的電熱水器

工作原理

家用太陽能熱水器通常按自然循環(huán)方式工作，沒有外在的動力。

真空管式太陽能熱水器為直插式結(jié)構(gòu)，熱水通過重力作用提供動力。平板式太陽能熱水器通過自來水的壓力（稱為頂水）提供動力。而太陽能集中供熱系統(tǒng)均采用泵循環(huán)。由于太陽能熱水器集熱面積不大，考慮到熱能損失，一般不采用管道循環(huán)。

平板式太陽能熱水器為頂水方式工作，真空管太陽能熱水器也可實行頂水工作的方式，水箱內(nèi)可以采用夾套或盤管方式。頂水工作的優(yōu)點是供水壓力為自來水壓力，比自然重力式壓力大，尤其是安裝高度不高時，其特點是使用過程中水溫先高后低，容易掌握，使用者容易適應(yīng)，但是要求自來水保持供水能力。頂水工作方式的太陽能熱水器比重力式熱水器成本大，價格高。

溫差控制集熱循環(huán)：太陽能熱水地暖系統(tǒng)中有集熱器、溫測器和水溫感應(yīng)器，集熱系統(tǒng)吸收太陽能輻射后，集熱管溫度上升，當(dāng)集熱器溫度和水箱溫度水溫差△t設(shè)定值時，檢測系統(tǒng)發(fā)出指令，循環(huán)泵將中央熱水器中的冷水輸入集熱器中，水被加熱后再回到水箱中，使水箱內(nèi)的水達到設(shè)定的溫度。

地暖管道循環(huán)系統(tǒng)：增加一臺熱水循環(huán)泵，通過控制器控制地暖管道循環(huán)。當(dāng)水溫達到設(shè)定溫度時，自動啟動地暖循環(huán)泵，使高溫水通過地暖盤管在室內(nèi)循環(huán)，從而使室內(nèi)溫度不斷提高。當(dāng)水箱水溫低于某一設(shè)定值時，自動停止地暖管道循環(huán)泵。

電熱水器

電熱水器按儲水方式可分為即熱式和容積式（又稱儲水式或儲熱式）、速熱式（又稱半儲水式）三種；容積式是電熱水器的主要形式，按安裝方式的不同，可進一步區(qū)分為立式、橫式及落地式，按承壓與否，又可區(qū)分為簡易式（敞開式）和承壓式（封閉式），按容積大小又可區(qū)分為大容積與小容積式。

即熱式電熱水器

即熱式電熱水器是一種可以通過電子加熱元器件來快速加熱流水，并且能通過電路控制水溫、流速、功率等，使水溫達到適合人體洗浴的溫度的熱水器。即開即熱，無須等待，通常在數(shù)秒內(nèi)可以啟動加熱。

優(yōu)點：出熱水快，只需3秒鐘即可；熱水量不受限制，可連續(xù)不斷供熱水；體積小，外形精致；安裝、使用方便快捷；需多少熱水用多少電，耗能少；恒溫機型可實現(xiàn)多路供水。

缺點：功率高，需預(yù)留至少4平方的銅芯專線電線(部分南方用戶可以使用2.5平方的電線)。

容積式電熱水器

容積式電熱水器按其出口型式分為：封閉式電熱水器和敞開式電熱水器兩種。封閉式電熱水器在出水口處由一個或多個閥門控制水量，并在自來水壓力下工作。該類熱水器具有安裝位置靈活、出水壓力高及熱損失小等優(yōu)點。但因其內(nèi)膽在帶壓情況下工作，需采用較厚材料，制造工藝要求高；敞開式電熱水器的出水口敞開，由進水管路上的一個閥門控制水量。此類熱水器在常壓下工作，故其內(nèi)膽制作要求較低，且結(jié)構(gòu)也相對簡單。目前，大多數(shù)廠家生產(chǎn)的容積式電熱水器均為封閉式電熱水器。

容積式電熱水器按安裝方式分為：壁掛臥式、壁掛立式和落地式三種。壁掛臥式熱水器安裝時水平掛置在墻體上，適合于容量不大于100L的熱水器，對墻體有一定的強度要求；壁掛立式熱水器安裝時垂直地掛置在墻體上，適合于容量不大于100L的熱水器，對墻體有一定的強度要求；落地式熱水器安裝時可垂直放置在堅固的地面上，適合于大容量100L以上的熱水器。

優(yōu)點：安全性能較高，能量潔凈。能多路供水。既可用于淋浴、盆浴，還可用于洗衣、洗菜。安裝也較簡單，使用方便。

缺點：一般體積較大，使用前需要預(yù)熱，不能連續(xù)使用超出額定容量的水量，要是家庭人多，洗澡中途還得等。另外，洗完后沒用完的熱水會慢慢冷卻，造成浪費。水溫加熱溫度高，易結(jié)垢，污垢清理麻煩，不清又影響發(fā)熱器壽命。

速熱式電熱水器

速熱式電熱水器，是繼儲水式、即熱式電熱水器之后的第三代電熱水器產(chǎn)品。它不僅僅徹底摒棄了前輩們的功能缺陷，還完美融合和提升了他們的優(yōu)點，充分滿足了用戶在沐浴過程中的舒適度和滿意度。速熱式的體積小、容量小(20L以內(nèi))、安裝條件低(普通家庭2.5平方線路即可安裝)、出水量大、加熱迅速、使用過程中不受天氣影響，而且無使用人數(shù)的限制。速熱式電熱水器相對于即熱式電熱水器來說,對于電壓、電線的要求不高,一般家庭都可以安裝，速熱式電熱水器相對于儲水式電熱水器來說,他的體積比儲水式電熱水器的體積小,而且在安全,隔電方面結(jié)合了即熱式的優(yōu)點。

燃氣熱水器

直排式熱水器

特點：熱水器燃燒所需的空氣來自室內(nèi)，燃燒所產(chǎn)生的煙氣也排在室內(nèi)。

優(yōu)點：體積小、價格低，節(jié)約燃氣，安裝及使用方便。

缺點：如果使用時通風(fēng)不好，會產(chǎn)生大量對人身有害的一氧化碳。

煙道式熱水器

特點：熱水器工作時所需的空氣取自于室內(nèi)，而燃燒所產(chǎn)生的煙氣通過煙道排于室外。

優(yōu)點：相對直排式更為安全，同時產(chǎn)水量也可增大到8--10升/分鐘。

缺點：體識大，安裝有一定困難。

平衡式熱水器

特點：熱水器燃燒所需的空氣來自室內(nèi)，燃燒所產(chǎn)生的煙氣也排于室外。

燃氣熱水器

優(yōu)點：熱水器的氣體與內(nèi)隔絕，燃燒的好壞與室內(nèi)無關(guān)，屬于完全安全型熱水器。

缺點：熱水器安裝要緊靠外墻，且要開一個約300×300mm的孔，安裝比較麻煩。

4、強排式熱水器

特點：在熱水器出氣口裝有排風(fēng)扇，將燃燒的煙氣通過機械力強制排于室外。平衡式還同時從室外抽取新鮮空氣。

優(yōu)點：風(fēng)壓大，室內(nèi)環(huán)境對熱水器影響小，使用更安全。因空氣流量大，煙道較細，便于安裝。

缺點：要求使用交流電，停電時無法使用，價格較高。所需的空氣來自室內(nèi)，燃燒所產(chǎn)生的煙氣也排在室內(nèi)。

提醒：燃氣熱水器安全嗎？

燃氣熱水器的工作原理是冷水進入熱水器，流經(jīng)水氣聯(lián)動閥體在流動水的一定壓力差值作用下，推動水氣聯(lián)動閥門，并同時推動直流電源微動開關(guān)將電源接通并啟動脈沖點火器，與此同時打開燃氣輸氣電磁閥門，通過脈沖點火器繼續(xù)自動再次點火，直到點火成功進入正常工作狀態(tài)為止，此過程約連續(xù)維持5～10秒時間，當(dāng)燃氣熱水器在工作過程或點火過程出現(xiàn)缺水或水壓不足、缺電、缺燃氣、熱水溫度過高、意外吹熄火等故障現(xiàn)象時，脈沖點火器將通過檢測感應(yīng)針反饋的信號，自動切斷電源，燃氣輸氣電磁閥門的缺電供給的情況下立刻回復(fù)原來的常閉閥狀態(tài)，也就是說此時已切斷燃氣通路，關(guān)閉燃氣熱水器起安全保護作用。

通常一臺合格的燃氣熱水器，指各項性能指標符合GB 6932-2001《家用燃氣快速熱水器》國家標準要求的燃氣熱水器，從點火狀態(tài)到進入正常工作狀態(tài)的整個過程是全自動控制，無需人為調(diào)整或附加設(shè)置，只要打開冷水開關(guān)或接通冷水水源，通過水量調(diào)節(jié)裝置和氣量調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)得到合適的水量與水溫，燃氣熱水器就立刻在5～10秒的時間內(nèi)進入正常工作狀態(tài)，同時產(chǎn)出熱水，一旦出現(xiàn)以上意外故障，燃氣熱水器將會在10秒內(nèi)自動停止工作，并立刻切斷燃氣通路，防止燃氣繼續(xù)流出，且不能自動重新開啟，除非人為地排除以上故障后再重新啟動燃氣熱水器，方能正常工作狀態(tài)，因此，其工作性能較為安全可靠。

空氣源熱泵熱水器

空氣源熱泵熱水器

熱泵熱水器

熱泵熱水器就是利用逆卡諾循環(huán)，通過介質(zhì)，把熱量從低溫物體傳遞到高溫的水里的設(shè)備。熱泵裝置，可以使介質(zhì)（冷媒）相變，變成比低溫?zé)嵩锤?，從而自發(fā)吸收低溫?zé)嵩礋崃?；回到壓縮機后的介質(zhì)，又被壓縮成高溫（比高溫的水還高）高壓氣體，從而自發(fā)放熱到高溫?zé)嵩矗粚崿F(xiàn)從將低溫?zé)嵩础鞍徇\”熱量到高溫?zé)嵩础?/p>

優(yōu)點：干凈安全；環(huán)保節(jié)能；可多路供水。

缺點：體積龐大，占地方；因地方差異，北方地區(qū)平均氣溫，節(jié)能效果不明顯；一般安裝在樓頂或地面，對于中間樓層，安裝在陽臺影響美觀；售價相對高。

基本原理

熱泵熱水器主要是由壓縮機、熱交換器、軸流風(fēng)扇、保溫水箱、水泵、儲液罐、過濾器、電子膨脹閥和電子自動控制器等組成。接通電源后，軸流風(fēng)扇開始運轉(zhuǎn)，室外空氣通過蒸發(fā)器進行熱交換，溫度降低后的空氣被風(fēng)扇排出系統(tǒng)，同時，蒸發(fā)器內(nèi)部的工質(zhì)吸熱汽化被吸入壓縮機，壓縮機將這種低壓工質(zhì)氣體壓縮成高溫、高壓氣體送入冷凝器，被水泵強制循環(huán)的水也通過冷凝器，被工質(zhì)加熱后送去供用戶使用，而工質(zhì)被冷卻成液體，該液體經(jīng)膨脹閥節(jié)流降溫后再次流入蒸發(fā)器，如此反復(fù)循環(huán)工作，空氣中的熱能被不斷“泵”送到水中，使保溫水箱里的水溫逐漸升高，最后達到55℃左右，正好適合人們洗浴，這就是空氣源熱泵熱水器的基本工作原理。