各类型热水器加热原理及行业前景
一．前言
人们工作、学习、生活等方面都需要不同温度的热水，这是社会现代文明和人们身体健康的需要。通常家庭或生活场所产生热水的器具主要有电热水器、太阳热水器和燃气热水器，其是分别利用电能或太阳能、燃气等能源加热水箱内的自来水，使之达到一定的水温，供人们洗、浴等方面的需要。
二．现热水器构造、能耗、使用状况的分析
1．电热水器：
①构造：其是在水箱内设有一电加热器，内水箱外设有电路控制器，工作时通电对水箱内的自来水进行加热，产生60℃左右的热水供人们洗用。
②工作原理：由电能→热能→加热热水。
在电加热过程中，水箱中的自来水一开始处于静态加热过程，其热能流都是通过静态向电加热器外周慢慢渗透，而后再扩大向周围空间作低能态传输热能，其热能的传输速度慢，加热时间长，消耗能源也就大了。只有到后期阶段，加热的热能源才通过冷水分子的热膨胀形成的热能流，与水箱内的冷水实现快速传递、交换热能，达到沸腾的状态。
在冷水加热成沸水的过程中，“响水不开，开水不响”。冷水加热进入响水时，其是水中的分子处于宏观静止状态，相互之间及与水箱容器壁的微动磨擦所形成；其加热过程约占整个加热时间的2/3左右。响水到开水的过程，则是水中的分子之间相互处于激烈传递、交换、沸腾的宏观运动状态，其加热过程约占整个加热时间的1/3左右。
③室内安装，构造简单，耗能大，安全使用隐患多。
2．燃气热水器：
①构造：其是在内水箱的外下部或其它部位设有一燃气加热器，工作时接通燃气对水箱内的自来水进行加热，产生60℃左右的热水供人们洗用。
②工作原理：由燃气能→热能→加热热水。其冷水加热的热工过程同上电热水器，在此省略。
③室内安装，构造简单，耗能也较大，安全使用隐患特多。
3．太阳能热水器：
①构造：太阳能热水器是利用太阳光照射产生热水被人们用来洗、浴的节能器具。其由水箱、真空管、支架、反光板等构成。
②工作原理：由太阳光能→真空管吸收产生热能→加热水箱内的冷水。
在太阳光照射加热过程中，水箱中的自来水开始时也是处于静态加热的过程，其热能流都是通过真空管静态向上慢慢渗透，对水箱内的冷水作低能态传输热能，其热能的传输速度相当较慢，加热时间长；只有到后期阶段，加热的热能源才通过冷水分子的热膨胀形成的热能流，向上与水箱内的冷水实现快速传递、交换热能，达到沸腾的状态。
在上述加热过程中，由于采用真空管光照产热、导热，其下层热动能向上传输时，既要受到上层热水的热阻抗，也要受到水箱内的冷水因比重大而下沉压的影响，因而向上传递的动能受阻抗逐步减小，由此带来向上传递的热动能速度慢，热效率和水温都较低。其在冬天尤为更低，因而不能满足人们需要高温热水洗用的需要。
③构造简单，大都室外屋顶安装，使用隐患较多，视觉环境污染较大，不耗能。冬天、低温时易成“冬眠机”，不能使用，且极易冻坏。
4．空气能热水器：
①构造：空气能热水器是一反向使用的制冷机，主要由主机和水箱等组成。其主机一般分为压缩式、半导体式等。目前主机，大都采用机械式压缩机和蒸发器等构成。水箱内设有盘旋紫铜管式的冷凝器。压缩机和蒸发器、冷凝器、降压阀等之间由工质循环管道连接构成。
②工作原理，目前人们普遍认为和制冷机完全一样，其工作流程是：液态工质在蒸发器内吸热后汽化，低温低压的气体工质在压缩机中经过绝热压缩变为高温高压的气体，经冷凝器放热为低温高压的气体，其工质放出的气化潜热，经盘旋紫铜管与水箱内的冷水进行交换，加热成热水供人们洗用。液态工质而后再经降压阀节流后变为低压的液体，重新进入蒸发器吸收热源热量，并形成蒸汽完成一个循环过程。如此往复循环，不断将热源的热能传递给水箱内的冷水。
③目前状况：自从2003年广东省东莞豪瓦特公司在国内率先推出空气能热水器以来，短暂几年时间全国就有上百家企业先后推出多种多样的空气能热水器，但至今市场未能畅销，究其原因呢？
A．空气能热水器的自身缺点：
1）不能利用太阳能的热辐射；
2）气温低时会出现结霜现象。在不断结霜和除霜的过程中，使得在冬天寒冷季节的效率大为降低，
无法工作。
3）在夏天高温时，必须要运行压缩机来实现制热，压缩机工作条件恶劣，极易导致压缩机损坏。
4）近期有报道气温低于—10℃、—25℃时使用的空气能热水器出现。其若在如此低温下能制热水正常工作，那未冬天寒冷季节结霜和除霜现象更严重。夏天高温时蒸发器超常吸热，易造成制冷工质气态释放过量、增压，且再经压缩机超高温压缩运行等，必将导致制热系统运行发生新的困难，甚至无法工作。
B．其虽比现电热水器、燃气式热水器节约能源，但其也是受条件所限至的，如：
1）空气能热水器在气温高时能达到节能效果，但其在—10℃以下难以正常工作。
2）其由空压主机、水箱等构成，体积庞大，占用室内较大的空间；考虑到房价等因素，其还需要间接增加购房成本约500—1000元左右。
3）综合性能、价格比较低，得不偿失。以家用100KG型为例，售价在5000元左右。与电热水器售价约1000元相比，若每天节电1．5度计0．8元左右；以使用年限10年计算，共计节电0．8×365×10=2920元；加之10年期间的压缩机械修理费、制冷工质换充费等等，经济、实用价格太贵了。 上一页12下一页末页
