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北方地區(qū)使用空氣能存在結(jié)垢及防凍問題
時間：2016-10-15
中國空氣能熱水器產(chǎn)業(yè)的發(fā)展實質(zhì)是一場規(guī)模巨大的社會科學(xué)實距，社會也為這場實踐付出了巨大的代價，產(chǎn)業(yè)發(fā)展沒有導(dǎo)師，沒有領(lǐng)路人，沒有可以偷師和模仿的對象，甚至沒有完善的被廣泛接受的行業(yè)標(biāo)信，使得空氣能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展受到阻歇。
近幾年空氣能熱水器在南方是異軍突起，很快成為家用熱水器大家族中的后起之秀。生產(chǎn)企業(yè)幾乎都集中在珠三角地區(qū)和江浙地區(qū)，特大型專業(yè)性規(guī)模企業(yè)不多。后來大品牌空調(diào)企業(yè)也推出家用空氣能熱水器，盡管品牌廠家不同，其技術(shù)水平都是旗鼓相當(dāng)，同質(zhì)化嚴(yán)重，空氣能熱泵熱水器技術(shù)沒有實質(zhì)性的突破。
空氣能熱泵從南方發(fā)展起來的，冬季不結(jié)冰的南方地區(qū)使用，沒有化霜、結(jié)冰問題，同時南方的水質(zhì)普遍好于北方，這些在南方市場都沒有凸顯的問題，在北方地區(qū)都變得很突出。影響家用空氣能熱水器在北方地區(qū)大規(guī)模普及和應(yīng)用的兩個關(guān)鍵因素，一是價格因素，二是技術(shù)因素。價格相對比高檔陽臺壁掛太陽能熱水器略高；技術(shù)因素是個主要問題。從技術(shù)角度分析，影響家用空氣能熱水順在北方地區(qū)大規(guī)模應(yīng)用的核心問題不是主機技術(shù)本身的問題，而是系統(tǒng)選配問題、冷凝器結(jié)垢、腐蝕、抗凍和化霜等問題。
水質(zhì)對家用空氣能熱水系統(tǒng)的影響
現(xiàn)在市場上推出的家用空氣能熱水器不外乎兩種形式——水循環(huán)模式和冷媒循環(huán)換熱模式。這兩種換熱模式在產(chǎn)品實踐中各有利弊；冷媒循環(huán)換熱模式其技術(shù)特點是熱泵主機和與之配套的帶換熱盤管的專用保溫水箱，水箱中的換熱盤管實際上是熱泵的冷凝器，沒有水泵強制循環(huán)換熱。最大的優(yōu)點是搞凍性好。
冷媒循環(huán)換熱：直接用載高溫冷媒的金屬管與水直接換熱。目前市場上不外乎2種形式：浸沒在水中直接換熱和纏繞在水箱內(nèi)膽外壁上換熱。
浸沒式換熱：銅管有被腐蝕的風(fēng)險，于是有人說干脆換成316L的不銹鋼管，搞蝕性增加了幾率，但如果不從不質(zhì)上根治，處理好水質(zhì)問題，最終還是有被腐蝕的風(fēng)險，況且高溫冷媒與水接觸的內(nèi)置換熱器，水質(zhì)不好的話一定存在水垢問題，也會影響換熱效果。
以上的問題在大量工程實踐中已經(jīng)暴露出來，如果處理的不好會造成機器報廢、縮短壓縮機的使用壽命以及耗電量的增加，供熱水可靠性下降，故障率高一系列問題。實際上如果選用1.5mm厚度的換熱銅管，其抗蝕性與不銹鋼管相當(dāng)，成本大大增加，但冷凝效果非常好。不銹鋼管的換熱率不如銅管，水溫超過42攝氏度以后，制熱水成本增加。
外纏系統(tǒng)換熱方：換熱盤管纏繞在內(nèi)膽的外壁上，盡管可以避免被水腐蝕的危險，但換熱熱阻很大，特別是水溫升高以后，系統(tǒng)處于高壓狀態(tài)運行，會縮短壓縮機的使用壽命，增加了能耗。外纏繞式換熱，一般都是在不銹鋼水箱內(nèi)膽上纏繞，而不銹鋼承壓內(nèi)膽耐蝕性遠(yuǎn)不如搪瓷內(nèi)膽。冷凝器外纏繞式換熱方式相比較內(nèi)盤管換熱方式，水與冷媒完全隔絕，雖然規(guī)壁了冷媒與水直接接觸的安全風(fēng)險，避免銅管浸泡于水中腐蝕問題，安全性提高但增加了換熱熱阻，水溫升高后，系統(tǒng)處于高壓高溫狀態(tài)下運行，運行電流、排氣壓力、冷凝溫度等會升高，機組處于不利的工況下運行。會使縮短壓縮機處于惡劣工況下運行，縮短壓縮機的使用壽命。一樣也存在水箱內(nèi)膽結(jié)垢的問題，影響換熱效率。這種熱泵系統(tǒng)因存在技術(shù)缺陷，如果大規(guī)模推廣應(yīng)用，必將要承擔(dān)極大的風(fēng)險，影響熱泵市場信譽。冷媒循環(huán)系統(tǒng)最大優(yōu)勢是抗冷效果好，理論上是合適北方市場推廣，但由于上述系列問題的存在，也需要謹(jǐn)慎使用。
水循環(huán)換熱的家用空氣能熱水器系統(tǒng)
其特征是主機和水箱可以完全分離，冷凝器在主機內(nèi)部通過水泵強制循環(huán)換熱。其缺點是如果用水直接循環(huán)換熱，冬季有部件凍損的隱患，造成主機報廢。同時水泵強制循環(huán)換熱，使得系統(tǒng)控制復(fù)雜，故障高。也同樣存在水質(zhì)對換熱器的影響問題，會堵塞和腐蝕換熱器流通。
家用空氣能熱水器鑒于以上的先天性缺陷，如果不能夠解決抗凍性和結(jié)垢堵塞的問題，水循環(huán)家用空氣能熱泵熱水系統(tǒng)也無法可靠運行，更談不上大規(guī)模普及和應(yīng)用了。水循環(huán)系統(tǒng)家用空氣能熱泵熱水系統(tǒng)中，如果采用防凍液作為冷媒，既解決了抗凍問題，也解決了結(jié)水垢問題。
