多能源利用大行其道
提倡低碳生活已經(jīng)成為一種時尚的生活方式,節(jié)能也自然成為熱水器產(chǎn)品升級的重點方向之一。而熱水器是通過消耗一定的能源來滿足人們洗浴需要的熱水供應,自然說起熱水器的節(jié)能,首先大家想到的就是省電,省燃氣。
如果不考慮任何的客觀因素,單純從能源使用的角度看,肯定是太陽能熱水器和空氣能熱水器更節(jié)能。太陽能熱水器是把太陽光能轉化為熱能,將水從低溫度加熱到高溫度,它的使用成本幾乎可以忽略不計。而空氣能熱水器是根據(jù)逆卡諾循環(huán)原理,以少量的電能為驅動力,以制冷劑為載體,源源不斷地吸收空氣或自然環(huán)境中難以利用的低品位熱能,轉化為高品位熱能,實現(xiàn)低溫熱能向高溫熱能的轉移,再將高品位熱能釋放到水中制取熱水。因此才可以消耗1份電得到4.2倍的熱量。
但實際上,理論上的節(jié)能不能脫離現(xiàn)實使用環(huán)境,單一的太陽能或空氣能熱水器在現(xiàn)實中很難成為適合大眾的產(chǎn)品。因為,太陽能熱水器依靠吸收太陽輻射能將水加熱,所以氣候環(huán)境和季節(jié)的變化都會影響它的加熱效果,在夏季或光線十分充足的情況下完全不用任何能源,水溫甚至能達到近100℃上下。但在冬天或陰雨天氣陽光不充足時,加熱效果會差很多,水溫就達不到洗浴需求,必須要依靠電輔助加熱才可以達到消費者需要的溫度。
而且太陽能熱水器還有安裝的問題。對于高樓住戶來講,如果是安裝在屋頂,熱水從樓頂?shù)绞覂?nèi)要等很長時間,所以低樓層的消費者就無法安裝。近幾年,很多品牌都推出了分體壁掛式太陽能熱水器,以使高層城市住戶也能夠用上太陽能熱水器。但太陽光轉化成熱能,涉及陽光與熱水器集熱器垂直照射角度的問題,這也是為什么我們看到在樓頂上的太陽能集熱器都是傾斜地放置,就是為了在多數(shù)時間里與陽光盡量呈接近90℃的角度,以達到最大限度地吸收轉化太陽光的作用。而壁掛式太陽能熱水器掛在陽臺外壁上,或與樓房陽臺封裝結合為一體,這就使得其與陽光的夾角很小,受熱面積小,吸收到的熱量少,這樣熱轉化自然很低。如果再被其他的建筑遮擋,使用效果就會更差,因此,也還是需要大量的電能輔助加熱。
空氣能熱水器也同樣面臨氣候環(huán)境的問題。因為空氣能熱水器的原理其實是一種能量的轉移,起到四兩撥千斤的效果,是把空氣中的熱量轉移到水里??諝饽軣崴髟诠ぷ鲿r,蒸發(fā)器從空氣中吸取熱量,經(jīng)壓縮機壓縮成高溫高壓的氣體,通過冷凝器冷凝成液體時,釋放出大量的熱量并傳遞給了水箱中的水,使水溫不斷上升。當夏季室外的溫度高時,壓縮機從空氣中吸取的熱量就多,熱水器產(chǎn)出的熱水速度會很快,所以夏季時空氣能熱水器會非常好用,節(jié)能的效果十分明顯。但冬季時,室外環(huán)境溫度低,根據(jù)能量守恒定律,在天冷水冷的時候,空氣能從空氣中吸取的熱量就會少,所以工作的時間會加長。需要更多電能轉化為熱能,會明顯感覺加熱時間變長。
另外,如果是分體式的空氣能熱水器,當溫度在零下時空氣能熱水器的冷凝器會結霜,這時機器本身還要花掉約15%能耗在除霜上,節(jié)能的效果就不是很明顯。如果冬季氣溫低于5℃時間較長的區(qū)域,實際上并不太適合使用空氣能熱水器。因此,近幾年很多品牌都推出了空氣能一體機,這樣室外機就可以安裝于室內(nèi)的陽臺中,即使冬季室外溫度低,室內(nèi)溫度比較高,不會影響冬季的使用效果。但這就又帶來噪音的問題,因為空氣能熱水器通常是整天一直在工作,當水箱中的熱水量減少到一定比例之后,壓縮機就會重新運轉,開始制熱,特別是天冷氣溫低時,工作的時間會更長,會發(fā)出如電冰箱或者空調(diào)制冷時的‘嗡嗡’聲??諝饽軣崴饕话愠鰪S檢測的噪聲約為50~55分貝。通常品牌廠家都會對壓縮機進行封閉式處理,還會在熱水器外殼內(nèi)覆蓋一層吸音棉以降低噪音。
而由于空氣能熱水器的體積通常都比較大,一般家用機都在100L以上。這也是由于空氣能熱水器的工作原理所至。按照設計標準,壓縮機一天的工作不要超過10個小時,冬天最冷的時候不要超過16小時,在冬天如果壓縮機一直不停的工作,會影響產(chǎn)品的壽命。所以,家用空氣能熱水器一般都是1P或1.5P的壓縮,1P相當于電熱水器3600W~4000W的功率,可以配100L或150L的水箱。1.5P相當于4800W~5200W功率的電熱水器,2P相當于傳統(tǒng)電熱水器6800W~7200W功率的熱水器??諝饽軣崴鞯乃疁卦O計也有限制,太高的水溫對壓縮機的壽命影響很大,因此通常產(chǎn)品設定的最高加熱溫度為55℃,加熱水溫低就必須要配大容量的水箱。普通消費者家庭使用,如果是用電熱水器可能選60L就可以滿足需求,但用空氣能熱水器則需要150L或200L的產(chǎn)品。
而對于一直以來就把節(jié)能作為重要技術升級方向的熱水器來講,當今產(chǎn)品本身的節(jié)能性能提升幾乎已經(jīng)做到了極至,例如,電熱水器從保溫材料的應用,到高效保溫技術、智能預約技術、中溫保溫技術、分層加熱技術、夜電技術、變?nèi)菁夹g、立體動態(tài)加熱等。除非有革新性的材料或革命性的技術出現(xiàn),否則,在現(xiàn)有電熱水器的基礎之上很明顯地提升節(jié)能性能難度非常大。電熱水器的節(jié)能提升就必須要脫離使用能源本身,借助外力。
因此,單一能源的熱水器在某些方面表現(xiàn)優(yōu)秀,但同時也存有自身的不足,很難滿足消費者對熱水器方便、舒適、節(jié)能等多方面的綜合需求。因此,太陽能、空氣能與電或燃氣結合的多種能源綜合應用,則成為目前保證使用的舒適性和節(jié)能性的最現(xiàn)實解決方案。需要強調(diào)的是這種混合型能源的熱水器在產(chǎn)品的設計上與傳統(tǒng)的太陽能熱水器或空氣能熱水器的電輔助加熱是兩種概念的產(chǎn)品,是在傳統(tǒng)保持原電熱水器或燃氣熱水器舒適性、潔凈、可全天候使用等各種優(yōu)點的基礎上,將太陽能、空氣能加入到產(chǎn)品的功能模塊中,實現(xiàn)多種能源的最佳使用及節(jié)能效果。
當然,無論是采用哪種能源的集成化應用,其宗旨都是通過集成化使產(chǎn)品能夠更好地與消費者的生活融為一體,在熱水器的使用過程中即簡單方便,又舒適節(jié)能。但不可否認,在家用產(chǎn)品中,未來多能源利用的熱水器產(chǎn)品必將會大行其道。
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