將來太原家庭熱水器應(yīng)該是這樣的……

隨著人們生活水平的提高，越來越多的家庭希望在家里隨時(shí)都有生活熱水供應(yīng)，不但可以洗個(gè)舒服的熱水澡，也可洗手或其他用途。在歐洲，不管是家庭還是普通的餐館的洗手間，這都是已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了的現(xiàn)實(shí)生活，可以這么說，這是現(xiàn)代文明的象征。但這文明的實(shí)現(xiàn)，是以消耗大量能源作為代價(jià)的，對(duì)于能源消耗大國的中國，這么能用盡可能少的能源消耗，來實(shí)現(xiàn)中央熱水的消耗呢？本文在客觀地分析各種熱水器的的應(yīng)用后，提出了自己的觀點(diǎn)。

一、    熱水器的前世今生

現(xiàn)在市面上流行的熱水器是燃?xì)鉄崴��?/a>，電熱水器和太陽能熱水器，近幾年，還出現(xiàn)了一種熱水器，叫空氣能熱水器或熱泵熱水器。在沒有熱水器之前，家里是用大鍋來燒熱水洗澡的，回想當(dāng)年，洗一次熱水澡可麻煩了，這也許是**早的“熱水器”了。

到了80年代，逐漸有人從國外帶回來燃?xì)鉄崴�器和電熱水器，國�?nèi)有很多廠家進(jìn)行仿制。燃?xì)鉄崴�器的工作原理是燃燒可燃�(xì)怏w，如液化石油氣，煤氣或天然氣來加熱水，其中**早的燃?xì)鉄崴�器的廠家有前鋒，萬家樂，神州，萬和等，后面又有很多跟進(jìn)的企業(yè)制造。燃?xì)鉄崴�器，�?jīng)歷了直排式，強(qiáng)排式和冷凝式幾個(gè)發(fā)展階段，現(xiàn)在，國家標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)淘汰了直排式，因其安全性差，燃燒效率低，曾經(jīng)出現(xiàn)過多起人員傷亡事故。

電熱水器也是80年代開始流行，**早的電熱水器也許是我們?cè)诖髮W(xué)時(shí)期用過的“熱得快”，把一根電熱棒丟進(jìn)水桶里，就可以加熱來洗澡了，不過，它的安全就不敢保證了，還好，我們都是學(xué)過基本的電工知識(shí)，比較注意，沒出過什么事。電熱水器的加熱原理是原始的電阻加熱技術(shù),就是把發(fā)熱絲浸泡在水中來進(jìn)行加熱的。早期的電熱水器也出現(xiàn)了很多電死人的安全事故，后來就出現(xiàn)了很多防漏電的措施，如電加熱管水電隔離技術(shù)、漏電檢測技術(shù)、防電墻技術(shù)、水流斷電技術(shù)，雖然很大程度降低了安全事故的發(fā)生，但其**關(guān)鍵和**重要的技術(shù)仍然是可靠的外殼接地。如果你對(duì)你家里電熱水器的接地情況沒有**把握，那么，在使用前，記得將插頭拔下來是**保險(xiǎn)的。不管怎么說，燃?xì)鉄崴�器和電熱水器在中國都獲得了巨大的市場份額，其中，電熱水器主要在北方比較流行，而燃?xì)鉄崴�器在南方比較流行。

太陽能熱水器的大規(guī)模應(yīng)用出現(xiàn)在90年代，其工作原理吸收太陽光輻射的熱量，用來加熱水。主要有兩種形式，一種是玻璃真空管式，一種是平板式，玻璃真空管式成本低、壽命短、不可回收，在中國市場上非常流行。平板式成本高、壽命長、可回收，在歐美發(fā)達(dá)國家很流行。在一般老百姓認(rèn)為，太陽能熱水器在使用時(shí)，是完全免費(fèi)的，但事實(shí)上，所有的太陽能熱水機(jī)都要有輔助熱源，其對(duì)輔助熱源的依賴取決于當(dāng)?shù)氐娜�年日照時(shí)間和空氣污染的情況，日照時(shí)間越長，空氣越清潔，其依賴輔助熱源的時(shí)間就越短，否則就越長。

空氣能熱水器出現(xiàn)在90年代末期，當(dāng)時(shí)，有很多做家用空調(diào)或配件的小廠由于規(guī)模的原因無法繼續(xù)在家用空調(diào)領(lǐng)域做下去，轉(zhuǎn)而做熱泵產(chǎn)品，其中就有空氣能熱水器，也叫熱泵熱水器。這種熱水器的原理和能制冷的空調(diào)相似，都是利用（逆）卡諾循環(huán)原理，利用制冷劑的氣液兩相的變化，將熱量從低溫的環(huán)境中轉(zhuǎn)移到高溫的環(huán)境中。空調(diào)制冷時(shí)，是將溫度較低的室內(nèi)的熱量轉(zhuǎn)移到溫度較高的室外，熱泵熱水器是將室外環(huán)境溫度中的熱量轉(zhuǎn)移到溫度較高的水中。雖然在原理上，熱泵熱水器是非常節(jié)能的，但由于開始涉足熱泵熱水器的廠家很多，有很多是“螺絲批”工廠，沒有任何的檢測手段去保證產(chǎn)品的質(zhì)量，初期的產(chǎn)品也是出了很多問題。**突出的問題是質(zhì)量差，漏氟，冬天效果差等問題。目前，包括博世，西門子，史密斯等傳統(tǒng)的熱水器廠家和美的，格力等傳統(tǒng)的空調(diào)廠家都開始涉足熱泵熱水器廠，這勢必給熱水器市場帶來革命性的變化，我們可以預(yù)言，在不遠(yuǎn)的將來，無法跟上形勢的熱水器廠家，將會(huì)被淘汰。

二、傳統(tǒng)熱水器的優(yōu)缺點(diǎn)

2.1熱水產(chǎn)量方面

燃?xì)鉄崴�器�?升、7升、8升等型號(hào)，是指在1分鐘內(nèi)將水溫升高25℃時(shí)所產(chǎn)的熱水量，如果自來水的溫度為25℃，則每分鐘可產(chǎn)50℃的熱水5升、7升或8升。

電熱水器的標(biāo)注則是30升、60升、90升等等，這是指電熱水器的容水量，相當(dāng)于我們?cè)陔姞t子上加一個(gè)水壺，這個(gè)水壺的盛水量是30升、60升、90升。拿一個(gè)8升的燃?xì)鉄崴�器與一個(gè)40升的電熱水器相比較，8升的燃?xì)鉄崴�器可連續(xù)不斷地產(chǎn)生每分鐘8升的熱水，而電熱水器需要每半小時(shí)加熱一罐水。如果這一罐水用完，還要等半小時(shí)左右。

太陽能熱水器按照年平均氣溫15.7℃、年日照時(shí)數(shù)2014小時(shí)、太陽總輻射總量年均為111.59千卡／平方米計(jì)算，如果集熱面積為2平方米，年吸收太陽輻射能量為9.37×106千焦，按把水溫升高35℃計(jì)算（基礎(chǔ)水溫10℃），全年可提供生活用熱水（45℃）53.5噸，每人每次洗澡用熱水約需50公斤，則全年可洗1070人次，平均每天可洗2.93人次。這是非常理想的計(jì)算，但實(shí)際情形往往是，夏天熱水多得根本用不完，有時(shí)水甚至沸騰；冬天，陰冷天氣時(shí)候，熱水基本不夠熱，完全靠輔助電加熱器工作來加熱熱水。

2.2加熱速度方面

目前生產(chǎn)的燃?xì)鉄崴�器大多為快速熱水器，不論什么時(shí)候，只要想用熱水，打開燃?xì)忾y和水**，熱水就會(huì)流出來。而電熱水器需要預(yù)先通電半小時(shí)左右才能開始使用。太陽能熱水器在天氣晴朗的時(shí)候使用更好，**理想的樓層在六至八層。

2.3溫度穩(wěn)定性方面

燃?xì)鉄崴�器由于是快速加熱，并有調(diào)整溫度裝置，只要在使用開始時(shí)調(diào)到人體感覺舒適的溫度，爾后就會(huì)一直保持在這一溫度恒定地供應(yīng)熱水。

電熱水器在使用時(shí)需要另外接一根冷水管兌入冷水，當(dāng)罐內(nèi)水不斷流出，冷水不斷加入時(shí)，水溫就會(huì)逐漸下降，直到全部是冷水。所以在使用時(shí)，需要不停地去調(diào)整冷熱水的比例。

太陽能熱水器使用起來暫時(shí)還不大方便，要上水，且不能保證時(shí)時(shí)有熱水。

2.4、功率方面

燃?xì)鉄崴�器的功率要比電熱水器大很多，拿一個(gè)8升的燃?xì)鉄崴�器�?0升的電熱水器相比較，8升燃?xì)鉄崴�器的功率相�?dāng)于16～17千瓦，而40升的電熱水器一般為3千瓦，這也是為什么燃?xì)鉄崴�器可連續(xù)供應(yīng)熱水的緣故。那么，電熱水器是否也可做成16千瓦的呢？這是不可能的，因?yàn)榧矣秒姳怼㈦娋�都無法承受。

2.5、價(jià)格方面

一級(jí)能效的燃?xì)鉄崴�器價(jià)格都在1000元～2000元。電熱水器加上安裝費(fèi)用，一般也在2000～3000元不等。太陽能熱水器的價(jià)格都在3000元以上。

使用費(fèi)用方面，目前天然氣每立方米為1.70～3.8元，每度電為0.5～0.7元，而太陽能熱水器在有太陽且天氣晴朗時(shí)僅耗水費(fèi)，但陰雨天要消耗大量的電費(fèi)，甚至比電熱水器還耗電，因?yàn)樗�箱和管道在室外，�?huì)散失大量的熱量。以廣州為例，一般四口之家，燃?xì)鉄崴�器一年的費(fèi)用在600～1000元之間，電熱水器在1000～1500元之間，而用太陽能，其費(fèi)用也在500～700元之間。

2.6、安全性方面

燃?xì)鉄崴�器的�?yōu)點(diǎn)是加熱快、出水量大、溫度穩(wěn)定、結(jié)水垢少、占地小、不受水量控制。缺點(diǎn)是使用時(shí)要排出大量的廢氣，廢氣中除了二氧化碳以外，還有一氧化碳，如果使用時(shí)關(guān)閉門窗，通風(fēng)不良，一氧化碳會(huì)增加，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生中毒事故，但如果能正確地了解這一點(diǎn)，使用時(shí)注意，也是很安全的；另外，燃?xì)鉄崴�器啟�?dòng)水壓高，有些住高層的用戶如果不裝增壓泵就無法起動(dòng)；安裝不方便，要在墻上打洞、安排氣扇等。

電熱水器的優(yōu)點(diǎn)是能適應(yīng)任何天氣變化，普通家庭可直接安裝使用，長時(shí)間通電可以大流量供熱水；使用時(shí)不產(chǎn)生廢氣，所以從這一點(diǎn)上講是既安全又衛(wèi)生，目前市場上銷售的電熱水器多數(shù)還帶有防觸電裝置。缺點(diǎn)是體積大、占用室內(nèi)空間大、易結(jié)水垢、對(duì)電能浪費(fèi)大，現(xiàn)在市面上的電熱水器內(nèi)置了陽極鎂棒除垢裝置，解決了產(chǎn)品容易結(jié)垢的問題，但陽極鎂棒須兩年更換一次，給保養(yǎng)帶來了麻煩。

太陽能熱水器的優(yōu)點(diǎn)是安全、節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)，尤其是帶輔助電加熱功能的太陽能熱水器，它以太陽能為主、電能為輔的能源利用方式，可全年全天候使用。缺點(diǎn)是安裝復(fù)雜，安裝不當(dāng)會(huì)影響住房的外觀、質(zhì)量及城市的市容市貌；因要安裝在室外，維護(hù)較麻煩。

三、家庭熱水的需求特點(diǎn)

在選擇或者開發(fā)家庭熱水器的之前，研究一下家庭熱水的需求特點(diǎn)是很有必要的。總的來講，中國普通家庭熱水的需求主要還是淋浴為主，其有以下幾個(gè)顯著特點(diǎn)：

1.即時(shí)負(fù)荷大

   什么是即時(shí)負(fù)荷？就是在淋浴時(shí)，在滿足基本流量和水溫的情況下，即時(shí)加熱水所需要的功率。這里，舉個(gè)夏天和冬天的例子來說明。

夏天時(shí)用生活熱水，進(jìn)水溫度高于20℃，出水溫度為42℃，**小流量為4L/min,其瞬時(shí)負(fù)荷=1.163*（42～20）*（4*60/1000）=6.14kw；

冬天時(shí)用生活熱水，進(jìn)水溫度一般為5℃，出水溫度為42℃，**小流量為4L/min,其瞬時(shí)負(fù)荷=1.163*（42～5）*（4*60/1000）=10.33kw。

上述的計(jì)算表明，淋浴時(shí)生活熱水的瞬時(shí)需求負(fù)荷是很大的，如果使用流量大一些，如達(dá)到8 L/min，則其瞬時(shí)負(fù)荷將超過20 kw。這一點(diǎn)很容易解釋為什么即時(shí)加熱熱水器無法滿足多數(shù)的使用要求了，因?yàn)椋�一般家用即熱式電熱水器的功率一般�?kw,**大不超過7.5kw。一般的家用燃?xì)鉄崴�器�?L,6L,8L等幾種型號(hào)，它是指將是指在1min內(nèi)將水溫度升高25℃時(shí)所產(chǎn)生的的熱水量,顯然，按上述相同的公式計(jì)算，5L,6L,8L燃?xì)鉄崴�器的即時(shí)加熱功率為8.7kw，10.5kw和13.9kw。根據(jù)上述的計(jì)算和我們實(shí)際使用的經(jīng)驗(yàn)，不管是家用即熱式電熱水器還是家用即熱式燃?xì)鉄崴�器，都只能滿足夏天生活淋浴熱水的要求，無法滿足冬季熱水的要求，更不要說中央熱水的要求了。從這一點(diǎn)來講，我們不難得出結(jié)論，只有蓄熱型的熱水器才能滿足家庭中央熱水即時(shí)功率大的要求。

2.使用時(shí)間短

3～5口人的家庭，總共使用熱水淋浴時(shí)間的總和加起來一般不會(huì)超過1個(gè)小時(shí)。這個(gè)特點(diǎn)說明，雖然家庭淋浴用水的即時(shí)負(fù)荷很大，但它總的能耗和空調(diào)等家用設(shè)備相比，還是比較小的。還是以一個(gè)家庭一天的淋浴總時(shí)間40分鐘計(jì)，夏天的熱水總能耗在4kwh左右，冬天的熱水總能耗在7kwh，而空調(diào)的總能耗每天大概要12kwh,(3臺(tái)1P空調(diào),總功率為2kw,每天開機(jī)6小時(shí))，冬天用空調(diào)取暖需要的電量會(huì)更多。這個(gè)特點(diǎn)告訴我們兩點(diǎn)：一是采用即時(shí)加熱的熱水設(shè)備來加熱生活熱水是不劃算的，因?yàn)槊刻煊玫臅r(shí)間就那么短，一天大部分時(shí)間，熱水設(shè)備都沒有工作，設(shè)備閑置率是相當(dāng)高的；二是由于每天的總耗能并不太高，其實(shí)可以用一個(gè)小型蓄熱水箱來蓄熱，加熱功率可以小一些也無妨，只要能在每天的空閑時(shí)間來加熱足夠的熱水就可以了，采用小功率長時(shí)間的加熱方式既可以提高設(shè)備的使用率，又可以降低熱水設(shè)備的成本和燃?xì)夤芫�或電纜的鋪設(shè)成本，也避免了巨大的電力增容費(fèi)用。從這個(gè)意義上將，我們市面上常見的熱水設(shè)備，一開始設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)就不太正確，結(jié)果是導(dǎo)致能耗多，舒適性也不太好。

3.水溫波動(dòng)要小

這一點(diǎn)相信使用過燃?xì)鉄崴�器和電熱水器的人深有體會(huì)。熱式熱水器由于功率的限制，冬天使用基本是無舒適性可言的。普通容積電熱水器由于是容積較小，加熱一桶水后,使用時(shí)溫度較高。(一般為80℃)，要用冷水將加熱的水頂出,同時(shí)要兌一部分冷水。在頂出的過程中，開始水溫較高，隨著使用，罐內(nèi)水溫逐漸下降，直到全部是冷水，所以在使用時(shí)，需要不停地去調(diào)整冷、熱水的比例，否則水溫下降很大，使用非常麻煩。燃?xì)鉄崴�器要稍微好一些，但是。由于點(diǎn)火到燃燒出熱水還是有一段時(shí)間的，因此，在淋浴過程中，一般不能間斷用水，否則開開停停，水溫波動(dòng)很大，且浪費(fèi)很多燃?xì)狻Ｅ錾先細(xì)鈮毫�和自來水壓力不穩(wěn)時(shí)，其水溫的波動(dòng)就更明顯，甚至不能打著火

4.使用時(shí)能源浪費(fèi)很大這里所指的能源浪費(fèi)大，主要是指在淋浴過程中，實(shí)際有用的熱量只占加熱熱水所消耗的熱量的一小部分，大部分都浪費(fèi)掉了。舉個(gè)例子來說，從淋浴頭出來的水一般要求在40～42℃左右，這些熱水流經(jīng)人體，再流到下水道，經(jīng)過檢測，流到下水道的水一般還有32～35℃，也就是說，淋浴只利用了7～8℃的水溫差，但是，要將自來水加熱到42℃，大概消耗了20～30℃溫差的能源，也就是說，其能源利用率只有23%～35%左右。如果能將排放到下水道廢水中大量的廢熱回收回來一部分就好了。

綜上所述，一個(gè)好的家庭用生活熱水設(shè)備應(yīng)該是這樣的：1，蓄熱型2，小功率3，高能效4，可以熱回收

四、熱泵熱水器的優(yōu)缺點(diǎn)

現(xiàn)在市場上出現(xiàn)了一種新型的熱水器，叫熱泵熱水器或叫空氣能熱水器。有的人把它宣傳得很神奇，說什么用空氣來燒熱水，其實(shí)它的工作原理和空調(diào)制熱一樣，都是將熱量從低溫的環(huán)境中（空氣）轉(zhuǎn)移到另一個(gè)地方（水里）的裝置，其**大的特點(diǎn)它本身并不是消耗高品位熱源來產(chǎn)生熱量的，它可以利用低品位熱源。由于制取熱水時(shí)，只需要輸入一部分電力驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，就可以轉(zhuǎn)移3份熱量，同時(shí)壓縮機(jī)的發(fā)熱的能量通過制冷劑也大部分轉(zhuǎn)移水中，所以其產(chǎn)出投入比，也就是能效比可大于4以上，當(dāng)然，其能效比還和環(huán)境溫度有關(guān)，這個(gè)道理和水泵相似。打個(gè)比方，兩臺(tái)的水泵，一臺(tái)水泵將水從0米提升至10米高處，另一臺(tái)水泵將水從0米提升至20米，在獲得同樣多水量的情況下，顯然是**臺(tái)水泵要來的容易一些，效率也高一些。同樣，對(duì)熱泵也是一樣，制取熱水的目標(biāo)水溫和環(huán)境溫度的溫差越大，其所耗功率就越大，能效就越低，超過一定值就不可能了。就目前技術(shù)來講，熱泵熱水機(jī)的理想目標(biāo)水溫是55℃，**高不要高過65℃，否則，即使勉強(qiáng)可以實(shí)現(xiàn)，其能效比也是比較低的，可以說是得不償失。熱泵的優(yōu)點(diǎn)是輸入功率小，能效高。缺點(diǎn)是不能產(chǎn)生太高的水溫，產(chǎn)水量受環(huán)境溫度影響大，體積偏大，同時(shí)目前的成本也比常規(guī)的電熱水器和燃?xì)鉄崴�器的成本高�?br /> 現(xiàn)在比較流行的熱泵熱水器是分體式熱泵熱水器，它由室外主機(jī)和室內(nèi)保溫水箱兩部分組成。根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，分體式熱泵熱水器又分為分體冷媒循環(huán)式和分體水循環(huán)式。分體冷媒循環(huán)式很像一臺(tái)家用分體機(jī)，室外部分和分體空調(diào)外機(jī)基本是一樣的，室內(nèi)保溫水箱的材料有不銹鋼304或搪瓷內(nèi)膽，換熱盤管內(nèi)置罐體內(nèi)或外繞在罐體外，室外主機(jī)和室內(nèi)部分用銅管連接，高溫高壓的冷媒氣體通過換熱盤管將壓縮機(jī)排出的熱量釋放到水中，由于壓縮機(jī)是連續(xù)循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)的，冷媒也是連續(xù)循環(huán)的，所以稱之為冷媒循環(huán)式。另外一種熱泵形式是水循環(huán)式，它就好比一臺(tái)戶式水機(jī)，室外部分除了有冷媒循環(huán)式室外機(jī)的所有部件外，它還有冷凝器、水泵和一些水路零件，室內(nèi)部分就是一個(gè)承壓保溫水箱，當(dāng)然它的材料也有不銹鋼或搪瓷的。它是通過水的循環(huán)來將室內(nèi)水罐的水逐步加熱的，所以叫水循環(huán)式。分體冷媒循環(huán)式比較合適應(yīng)用在家庭熱水器上，而分體水循環(huán)式比較合適商業(yè)熱水設(shè)備上。如果將分體水循環(huán)式應(yīng)用在家庭熱水器上，會(huì)有一個(gè)不大不小的問題，就是在使用熱水時(shí)，機(jī)器千萬不要工作，否則，機(jī)器一工作，循環(huán)水泵就運(yùn)轉(zhuǎn)，水泵一運(yùn)轉(zhuǎn)，就將整灌水的溫度攪勻了，由于進(jìn)水溫度較低，其結(jié)果是導(dǎo)致出水溫度迅速降低，影響舒適性和一次出熱水量，這種現(xiàn)象冬季尤為明顯。要求客戶在用水時(shí)不開機(jī)是不太現(xiàn)實(shí)的。分體冷媒循環(huán)式在加熱過程中水是靜止的，水箱溫度場也是非常穩(wěn)定的，冷水從水箱的下部慢慢地將熱水頂出來，這樣可以保證**大的出熱水量，一般連續(xù)放水可以達(dá)到90%以上的出水率，而且出水溫度非常穩(wěn)定，所以分體冷媒循環(huán)式比較適合應(yīng)用在家庭熱水器上。

但是分體冷媒循環(huán)式也有一個(gè)非常明顯的缺點(diǎn)，那就是安裝比較麻煩。**你得找一個(gè)空調(diào)位安裝室外機(jī)，但現(xiàn)在的公寓樓房往往沒有預(yù)留這個(gè)“空調(diào)”主機(jī)的位置，用空調(diào)支架懸掛在墻外，既不美觀，也不安全，有時(shí)物管也不同意；其次，你得連接室內(nèi)外的銅管，這可需要專業(yè)的技工來安裝，銅管彎曲，喇叭口整形，連接，抽真空，冷媒加注，**后是保溫，一點(diǎn)都馬虎不得，其工作量相當(dāng)于安裝一臺(tái)分體空調(diào)。所以，作為一個(gè)進(jìn)入千家萬戶的熱水器，分體冷媒循環(huán)式相比燃?xì)鉄崴�器和電熱水器，還是相當(dāng)?shù)芈闊�，其可靠性也無法保證，主要問題出在安裝上，就像空調(diào)一樣，萬一制冷劑泄露，每年還要加注制冷劑。這一點(diǎn)是制約熱泵熱水器進(jìn)入家庭的**大因素。

綜上所述，如果要想熱泵熱水器進(jìn)入千家萬戶，其形式一定是整體式的，只需要連接水管就可以了，就像燃?xì)鉄崴�器和電熱水器一樣�?/p>