隨著人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)生活質(zhì)量的要求越來越高。熱水器是一種常見的家用電器，為人們的生活提供了便利。目前，熱水器種類繁多，太陽能熱水器、燃?xì)鉄崴?、電熱水器、空氣源熱泵熱水器，其中空氣源熱泵熱水器和太陽能熱水器因其良好的?jié)能性能和性價(jià)比而逐漸受到人們的青睞。空氣源熱水器是一種積極獲取能量的設(shè)備，不受天氣變化和季節(jié)性影響。在其工作過程中，壓縮機(jī)和風(fēng)扇的工作依賴于電能。事實(shí)上，它比直接使用電能加熱的電熱水器更經(jīng)濟(jì)，但總的來說，它仍然需要人工提供能量。太陽能熱水器是一種被動(dòng)獲取能量的設(shè)備。它高度依賴天氣。在陰暗天氣或冬季陽光強(qiáng)度不足的情況下，很難獲得足夠的熱量，不能滿足人們對(duì)熱水的要求。因此，將空氣源熱水器與太陽能熱水器相結(jié)合，以滿足熱水器的需求。

二、分析空氣源熱泵熱水器的工作原理。

空氣源熱泵熱水器的工作原理從根本上是一個(gè)卡諾循環(huán)過程，其主要部件包括：壓縮機(jī)、膨脹閥、蒸發(fā)器、冷凝器、過濾器、儲(chǔ)罐等，制冷劑在系統(tǒng)中循環(huán)，不斷從蒸發(fā)器吸收外部熱量，然后在冷凝器設(shè)備中將熱量傳遞到水箱，加熱水。

具體工作原理如下：

蒸發(fā)器中的氣體制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī)。在壓縮機(jī)的作用下，氣體制冷劑被壓縮成高溫高壓氣體制冷劑。高溫高壓氣體制冷劑進(jìn)入冷凝器，將其熱量傳遞給冷凝器，加熱儲(chǔ)水箱中的水，將高溫高壓氣體制冷劑轉(zhuǎn)化為低溫高壓液體制冷劑，通過過濾器進(jìn)入膨脹閥排出壓力。此時(shí)，制冷劑狀態(tài)為低溫低壓，低溫低壓制冷劑進(jìn)入蒸發(fā)器吸熱，然后高溫低壓制冷劑進(jìn)入壓縮機(jī)，壓縮成高溫高壓制冷劑，進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)過程。在整個(gè)過程中，需要提供外部能量的設(shè)備是壓縮機(jī)。壓縮機(jī)再次為制冷劑工作。空氣源溫度越高，制冷劑從蒸發(fā)器獲得的能量越多，相應(yīng)的壓縮機(jī)工作越少。此時(shí)，熱泵的效率最好。因此，影響空氣源熱泵工作效率的主要因素是空氣源溫度，與晴天、雨天、夜晚無關(guān)。

三、太陽能熱水器工作原理分析。

太陽能熱水器主要分為緊湊型和分體式。目前，分體式已與建筑合理結(jié)合，成為太陽能熱水器的首選，主要介紹分體式熱水器。分體式熱水器的主要組成部分：集水器、儲(chǔ)水箱、泵站、管道等，系統(tǒng)一般壓力運(yùn)行，泵站系統(tǒng)配備溫差控制系統(tǒng)，根據(jù)儲(chǔ)水器和集水器的溫差數(shù)據(jù)確定泵的啟動(dòng)，將集水器的溫度傳遞給儲(chǔ)水器加熱水。

具體工作流程如下:集水器主要吸收太陽能中的熱量，用于加熱熱水器內(nèi)的傳熱介質(zhì)。當(dāng)介質(zhì)溫度與儲(chǔ)水箱內(nèi)的水溫溫差達(dá)到一定閾值后，水泵將自動(dòng)啟動(dòng)。在水泵的作用下，傳熱介質(zhì)將熱量傳遞到儲(chǔ)水箱，用于加熱儲(chǔ)水箱內(nèi)的水。換熱截止溫度與水溫差低于閾值后，水泵將關(guān)閉。

太陽能是一種免費(fèi)能源，泵站消耗的電能非常有限。根據(jù)節(jié)能分析，太陽能熱水器的經(jīng)濟(jì)性高于空氣源熱泵。但由于對(duì)環(huán)境的依賴性高，雨天和夜間能量吸收少，效率低，天氣是太陽能熱水器應(yīng)用的最大限度。

四、空氣源熱泵熱水器與太陽能熱水器結(jié)合節(jié)能解決方案。

通過對(duì)以上兩種熱水器的分析，可以看出兩種熱水器各有優(yōu)缺點(diǎn)，有效結(jié)合兩種熱水器的優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到高效提供熱水的目的。

由于兩種熱水器都有儲(chǔ)水箱，兩種熱水器結(jié)合應(yīng)用后，儲(chǔ)水箱集成為一個(gè)?？諝庠礋岜脽崴骼淠骺稍O(shè)計(jì)在儲(chǔ)水箱內(nèi)膽外，直接用于加熱儲(chǔ)水箱內(nèi)的水源。太陽能熱水器的加熱線圈設(shè)計(jì)在儲(chǔ)水箱內(nèi)。熱泵熱水器的其他部件可安裝在外殼內(nèi)，出廠前灌裝制冷劑，安裝后直接使用。太陽能熱水器的集水器需要單獨(dú)安裝在屋頂上，并根據(jù)太陽能熱水器的安裝要求進(jìn)行安裝。兩個(gè)熱水器可以單獨(dú)使用或同時(shí)啟動(dòng)。為了驗(yàn)證三種模式下不同的用戶體驗(yàn)，進(jìn)行了不同的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果如下：

（1）單獨(dú)使用空氣源熱泵熱水器，實(shí)驗(yàn)在夜間進(jìn)行，太陽能熱水器不啟動(dòng)。此時(shí)，加熱量與功耗之比最小，表明熱效率最差。溫升周期優(yōu)于太陽能熱水器，用戶等待時(shí)間短，體驗(yàn)好。

（2）單獨(dú)使用太陽能熱水器，白天關(guān)閉熱泵電源，啟動(dòng)太陽能熱水器。此時(shí)，熱量與功耗之比最大，表明熱效率最好。溫升周期長(zhǎng)，用戶等待時(shí)間長(zhǎng)，體驗(yàn)差。

（3）白天使用太陽能熱水器和空氣源熱泵熱水器。此時(shí)，加熱與功耗的比例為中等，表明熱效率適中。溫升周期最短，用戶等待時(shí)間短，體驗(yàn)最好。

通過對(duì)上述不同情況的比較，可以清楚地看出，空氣源熱泵熱水器與太陽能熱水器結(jié)合使用效果最好。

五，結(jié)語

隨著能源的日益短缺和緊張，人們對(duì)水的需求越高，空氣源熱泵熱水器和太陽能熱水器的結(jié)合將成為一種發(fā)展趨勢(shì)。兩者結(jié)合的核心方面是中央控制系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)，可以在保證成本最低的前提下，保證熱水器效果達(dá)到最高水平，提供最優(yōu)質(zhì)的熱水服務(wù)。