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热泵热水器水箱选择在热水工程中的运用

空气能热水器的热源是空气中的热能,空气能单位制热量较小,热性能不好,所以空气能热水器的制热周期较长,工程应用中,就需要安装一个较大的储备热水的水箱。一般的空气能热水器以一天12-16小时的工作时间为极限制热时间,因此,空气源热水机组需要在用水高峰时段完成足量的储备热水,并能够使储备的热水得到最充分的使用,才能达到目的。
     常规的系统中,一套空气能热水系统采用一个大水箱,经销商根据客户的需求以及地域的特点来配置水箱的大小,这就是常说的大循环系统。对于机组的水箱选择,如果常年气温较高的地区,采用1:1配置便可以满足制热量的需求。所谓1:1配置,假设客户需要5吨的用水,即5吨水箱配置一台5P机组便能够适应全年的运行。对于在长江流域,由于冬季气温较低、湿度大,所以通常采用1:1.5配置,那么5吨水则需要配置一台或者一套相当8P制热量的机组,而到长江以北的一些地方,则需要按照1:2配置,5吨热水需要配置一台10P机才能满足满负荷的工况要求。
    一些客户认为1:2配置价格高昂,超过他们的预算,那么很多经销商也会采用第二个方案,即在北方也会采用1:1配置,但是增加一个相同匹配的电辅助加热装置,将低温下的能效损耗补充回来,这样同样能满足需求。所谓相同匹配是这样的譬如1P机带动一吨热水的装置,冬季是需要2P机才能带动一吨热水装置,按照冬季能效比衰减一半,1P机的制热效率为3.7KW计算,则这套采用1:1配置的1吨热水的系统就需要追加一个3.7KW电辅助。这样,首次投入的价格就降低了,而到冬季的几个月的时候则需要用电辅助加热,经销商和终端用户两者之间也取得了一个平衡。
    冬季气温较低的时候,能效比衰减一半,最少也会衰减46%。机组工作时间长,通过温差来控制补水加热的机组,水箱的温度低于某一特定的温度的情况下会自动打压,然后通过补水进行循环加热,补充的水在进入水箱之后,将进一步降低水箱中的温度,而由于外界环境温度的降低,能效比下降,机组的加热时间也很长,不能够及时达成用户所需使用的热水温度。
      通过一次性加热到既定温度之后进入储热水箱,直热式空气能热水器基本能解决这一问题。能够保证水箱中的水都是热水,而不会出现冷热水混合的问题,但是直热式的技术难点在于流量调节,需要保证在不同环境温度、不同进水温度时机组出水温度的稳定性。直热式空气能热水器在冬季也同样面临能效衰减的问题,能效衰减严重的时候,循环机出现的问题是热水温度不够高,而直热式的机组则直接是热水不够用,夏天可以在一定的时间里产生热水5吨,冬天气候太恶劣的时候,只能产2-3吨热水,如果增加机组运行时间的话,可能机组一天工作24小时还加热不了足够量的使用热水。一天24小时工作的话,空气源热水机组过不了几个冬就会报废,谁能一天24小时工作不休息呢,如果需要增加机组,则终端成本上升,经销商竞争力减弱。
    所谓小循环就是整套系统之中增加一个小型的加热水箱。将原来的大水箱作为完全的储热水箱,小循环是大循环的基础上变化而来的实际应用中能够解决多方问题。通过控制补水来实现水箱中的水不会混水,可以提高热水系统的能效,实现小循环加热方式。假如原来5吨的空气能热水系统,可以加一个500L小水箱,其实在增加了这个小水箱之后,需要增加的成本2000-3000元之间,对于整套系统的成本来说微乎其微。
     小水箱进行循环制热,系统在加热水箱和储热水箱之间增加一个三通阀。大水箱专门储热,当管道中的水温达到预定温度时,通向大水箱端口的阀门便打开,而通向小水箱的阀门关闭,热水便流向大水箱并加以储存。补水始终在小水箱,也就是只在加热水箱中进行,待到既定温度之后,通过三通阀的定向闭合流向储热水箱中进行储存,实际使用中能够完全使用。
      小循环系统中加热水箱的配置也很关键,加热水箱太大了浪费成本不说,对整套系统也无甚益处。市场相关方面的检测表明,一个2-3吨的工程可以加一个200~300L承压水箱,一个5吨的工程可以加一个500L小水箱,一个10吨热水的工程,可以加一个0.8吨的小水箱,一个20吨左右的工程系统,大约可以追加一个11.5吨的小水箱,依次类推即可。
    特别是长江以北的工程中更是得到广泛的应用,小循环空气能热水系统在使用过程中较大循环有一定的优势,   小循环系统在当前的实际运用中已经越来越受到重视。广大经销商在系统设计中可以从长远着眼,选择更加优化的以适应不同地区的空气源热水工程组合方案。