熱泵熱水機是一種基於逆卡諾循環而工作的高效熱能提升和轉移裝置，它利用少量的電能作為動力，以製冷劑為載體，源源不斷的吸收空氣中的低品味熱能，轉化為可利用的高品位熱能，再將高品位熱能釋放到需要加熱的水中，製取生活熱水，再通過熱水管路輸送給用戶。
能將低溫熱源的熱量（如空氣、土壤、海水、地下水等）轉移到需要加熱的水中，實現對水的加熱功能。
基本介紹
- 中文名：熱泵熱水機
- 外文名：Heat pump water heater
- 原理：熱量轉移
- 用途：實現對水的加熱功能。
- 優點：經濟、節能、安全、環保
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工作原理
它可以實現多倍的能源利用效率，是目前最經濟、最節能、最安全、最環保的新一代熱水製造設備。熱泵熱水機的基本原理：它主要是由壓縮機、熱交換器、軸流風扇、保溫水箱、水泵、儲液罐、過濾器、電子膨脹閥和電子自動控制器等組成。接通電源後，由環境熱源(如水、空氣)中吸取較低溫熱能，然後轉換為較高溫熱能釋放至循環介質(如水、空氣)中成為高溫熱源輸出。在此因壓縮機的運轉做工而消耗了電能，壓縮機的運轉使不斷循環的製冷劑在不同的系統中產生的不同的變化狀態和不同的效果(即蒸發吸熱和冷凝放熱)，從而達到了回收低溫熱源製取高溫熱源的作用和目的，這就是空氣源熱泵熱水機的基本工作原理。
分類
一、水源熱泵熱水器以（土壤、海水、地下水等）為熱源，以製冷劑為熱量傳輸介質，以壓縮機、冷凝器、節流器和蒸發器為核心部件組成蒸汽壓縮式製冷循環，藉助電力驅動，實現熱能品位的提升和熱量的轉移，通過周而復始的不斷循環，將水溫不斷提高，直至達到使用要求。
二、空氣源熱泵熱水器以空氣為熱源，以製冷劑為熱量傳輸介質，以壓縮機、表冷器、節流器和水冷器為核心部件組成蒸汽壓縮式製冷循環，藉助電力驅動，實現熱能品位的提升和熱量的轉移，通過周而復始的不斷循環，將水溫不斷提高，直至達到使用要求。
泳池系統
泳池恆溫設備是採用電熱泵恆溫系統，從周圍環境空氣中吸取熱量，通過電能驅動，利用壓縮機做功和虛幻系統不斷從空氣中吸收熱量並釋放到水中，從而實現泳池水由低溫到指定的熱水溫度並保持恆溫的目的。
由於室內恆溫泳池產生大量的水氣並帶有一定的腐蝕性，對泳池內的金屬及建築物會有一定成都的損壞，人身處其中會感到不適，且會危害人體健康,因此需要進行空氣的除濕並保持相對的濕度。此外，設備還可以在不需要恆溫加熱的季節向室內提供空調製冷,實現恆溫、除濕、製冷三種功能於一身：統稱為三集一體熱泵系統或恆溫恆濕泳池設備。
套用領域
熱泵熱水機在泳池中的運用
1.1 游泳池的熱損失(別墅泳池設計里尤其注重)
游泳池有室外露天游泳池（場）以及室內溫水游泳池（館）兩大類。從游泳池的使用性質分，有比賽池，訓練池，跳水池，兒童戲水池等；從經營性質分，有公用游泳池，商業賓館內游泳池，也有私人別墅住宅內的游泳池等。但無論何種游泳池，都有一個要求維持池水溫度恆定的要求，池水的溫度因使用性質不同而異。游泳池的熱損失有下列幾個方面：（尤其是在別墅泳池設備的傳導中）
1）游泳池池水因水面蒸發，水面傳導，池底和池壁傳導而不斷損失熱量。
2）因人們在游泳池內游泳，會損失一部分池水，必須不斷補充，而補充水需加熱，需要補充一部分熱量；
3）此外，整個游泳池的設備和管道也在不斷向周圍環境排放熱量。
以上這一些損失的熱量，都需要不斷補充，才能維持池水有一定的溫度。這些熱損失再加上游泳場館淋浴等用熱的負荷可以稱之為經常性用熱負荷。
另外，恆溫池水也有一次性全部更換新的要求。為了清洗，消毒的要求，在一定時段內，要求將池水全部放空，重新輸入溫水。如果補充的水是冷水（水溫在5-15℃），那末，加熱整池水需要的用熱量就是一次性衝擊負荷。
1.2 游泳池池水溫度（恆溫泳池設備）
一般室內游泳池池水溫度為24－29℃，室外的為22－30℃。如室內游泳館有完善的空調採暖設施，可以取為25℃；如果氣溫低，可以取為27℃。熱損失與池水溫度高低有關，也與周圍環境（例如空氣）溫度有關。一般室內環境溫度比池水溫度高1-2℃。國外資料表明：室內游泳池最佳環境參數為：
空氣溫度 26-30℃
池水溫度 25-28℃
地面溫度 30-32℃
風 速 0.05-0.1m/s
相對濕度 50-60%
1.3 室內游泳館相對濕度（恆溫泳池設備）
維持室內游泳館內一定的相對濕度十分必要。當室外溫度為-10℃，室內空氣相對濕度為50-60%，設雙層窗的傳熱係數為2.9W/m2時，玻璃窗戶上仍會潮濕、結露；即使室外氣溫為-1℃，室內為28℃ 時，也會結露。因而游泳池場館必須除濕。
1.4 游泳池的用熱負荷計算
前者提到，對於游泳池用熱的經常性負荷，有：
a.水面蒸發散熱；
b.水面傳導散熱；
c.池底，池壁傳導散熱；
d.設備及管道散熱；
e.補水加熱量；
f.游泳場館淋浴等用熱；
由於蒸發散熱，傳導散熱等計算十分複雜，而且必須有游泳池結構的詳細尺寸，氣象，土壤等資料，為了估算的方便，對於a,b,c,d四項，可以合併為一項，即：按游泳池水面面積m2計的平均熱散失量。可以見表1
表1
環境溫度℃ 5 10 15 20 25 26 27 28 29 30
露天 KJ/h 4522 4187 3852 3433 2931 2847 2721 2596 2470 2302
游泳池 w 1256 1163 1070 953 814 791 756 721 686 639
室內 KJ/h 2345 2177 2010 1842 1507 1465 1382 1340 1256 1172
游泳池 w 651 605 558 512 419 407 384 372 349 325
表中數值按下列條件計算：水溫27℃，空氣相對濕度50%，風速：室內 0.5m/s;室外 2 m/s
國外資料介紹，對於露天游泳池的熱損失，也可以按下列數據估算；在水溫為23℃，平均氣溫10－12℃時，
對流熱損失 70―95W/㎡
輻射熱損失 60－80 W/㎡（夜間）
輻射得熱量 ≤180 W/㎡〔白天〕
蒸發熱損失 350－700 W/㎡
補充水時的補熱量 400－600 W/㎡
對於補水熱損失，可以按補水量及補水溫差進行計算而得。游泳池每天補水量占游泳池容積的百分數可見表2。
表2
游泳池類別 比賽池 訓練池 跳水池 室內公共池 露天公共池 兒童池 幼兒池 水球池 游泳跳水合一池
補充水量（%） 3－5 3－5 3－5 5－10 10－15 10－15 15 5 5
方案設計中建議：露天池取10%=B1；室內池取5%=B2。因補水需補熱的小時功率可按下式計算
P=[(V×B×1000/24)×(t2-t1)/860] kW， （1－1）
式中：P－補水的補熱功率，kW；
V－游泳池容積，m3；
B－補水量的百分數，%；
t1－補水初溫，℃；
t2－池水溫度，℃。
至於游泳館所用的淋浴、洗滌等生活熱水用量的計算及制熱所需負荷，可按常規計算。
對於一次性衝擊負荷，則按照換水量以及水溫升來計算其總用熱功率和小時用熱功率（機器所需的制熱功率）。總用熱功率QZh
QZh=1.15×V×（t2－t1）×1000/860 kW， （1－2）
小時熱功率Ph=QZh/T kW， （1－3）
式中：V－ 游泳池的總容積，m3；
t2－ 池水所需溫度，℃；
t1－ 冷水溫度，℃；
T－ 換水周期，h；
1.15－考慮在換水周期內的熱損失附加值。
一般初次充水或換水的周期T為24－48h計。也就是說，要求在24－48h內完成整池的換水。至於間隔多長時間換一次水，應根據用戶對於游泳池的使用要求和經營情況而定。由於池水是在不斷循環過濾和消毒的，間隔時間相對比較長，可以是一個月，半年、甚至一年，對於桑拿浴性質的水池，有可能是一天換一次水。對於有幾個游泳池的場館，在計算負荷時，可以將換水時間錯開。在選擇主機時，可按一個最大容積的水池的一次性負荷來計算，也可以用換水周期的時間長短來調整。各種不同的游泳池的循環次數和周期可見表3。
表3
類別 循環次數
n（次/日） 循環周期
T（小時） 類別 循環次數
n（次/日） 循環周期
T（小時）
比賽、訓練池 4－2.4 6－10 公用池 4－3 6－8
跳水、私人池 3－2 8－12 兒童池 6－4 4－6
跳水、游泳合一池 3－2.4 8－10 幼兒池 24－12 1－2。
