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主题：投票【讨论】空气能热水器是大忽悠？ -- 滴语
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单选，参与共: 95 / 67
家园 各位，有点科学精神好吗？ 无论懂热力学，还是不懂热力学。
要么上百度，人云亦云的，300%，400%，搬运热量等等，没有一点独创精神，没有一丝自己的理解。
要么就抛出一堆专业术语，表示自己很懂，实际没有一点干货，除了假大空之外还是假大空。
难道偌大个西西河就没有一个人能坐下来伏案将空气能热水器的工作原理用数学公式一一表达出来的吗？
为什么是300%-400%？难道仅仅就是3Q/3吗？
为什么制冷剂压缩温度会上到67摄氏度，为什么经过节流阀温度又是-20摄氏度，要达到这个效果，压缩机要做多大的功？有人知道？
我是不懂，但又如何，反方说的再冠冕堂皇，不还是废话一堆吗？
大家年纪都不小了，别浪费时间，拿出些干货来！
家园 老兄！ 这个太难了，要知道热力学乃是我们专业的看家本领，什么熵、焓、绝热压缩、等温膨胀，当年学的时候如读天书，考试号称“鬼门关”，能用三句五句、老少皆宜、人见人爱花见花开的话说清楚，这得多难，要不这样，楼下讲您是搞自控的，您给咱们讲讲拉氏变换？
通宝推：刹那芳华,家园 自己去找本大学热力学教材有这么难吗 再说选择制冷和加热方式是暖通空调专业的事情，你一个搞自控的掺和个啥
家园 随便找找文献就能有结果啊... 谁也没时间精力为了论坛的帖子去专门做实验的，google scholar随便搜搜air source heat pump就一堆文献。
比如这篇清华和北科的文章在北京做了实验，他们的原型机到-25C COP都是>1.5的
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S014070070200083X#
你要想看原文我可以发给你
请抬头看看你写的选项2
2、空气能热水器是大忽悠，根本不可能比电热水器省电。我觉得你现在至少应该承认这句话是站不住脚的。
通宝推：刹那芳华,家园 也说这类装置的原理 实际上空气能热水器也可以说成是(电)功转化和内能转移热泵装置,原理和冬天使用空调的道理相似。
理想条件下，利用热泵装置在电功A的作用下从低温热源T2内能中吸取Q2热量，二者一并以Q1=Q2+A的总热量的形式传向高温热源T1放热,从而实现加热或供暖功能。
如果按照高温热源吸热和实际付出经济开销的电功比率计算，r=Q1/A=Q1/(Q1-Q2),A<Q1，所以效率大于1是必然的。通常情况下，低温热源的温度相对恒定但随季节变化，目的高温热源温度则根据使用目的不同，既可以是人居环境的室温也可以是热水器的较高的水温。通过改写上式，r=1+Q2/(Q1-Q2),可以看出明显是温差越小效率越高，温差越大则效率越低。但总不会象电热水器小于1。只不过这里不涉及速率问题，所以没有计及时间因素。
空气随季节变化，受天气影响，很不稳定。而且空气比热较小，吸热造成的低温热源温度波动幅度也较大。所以相较而言，大的江河或海洋（受地理位置影响，不是每个地方都可以的）或者几十米的地下应该是更好的低温热源选项。但是对于我们所谓住楼房实质上不过是做寓公的城市居民来讲并不现实。不过如果自己有独门独户自占一块地皮的别墅，对一次性投入并不太在乎的这类住户，地下热源倒是一个长期效益良好且基本不受季节限制的更好方案。
通宝推：遥仰凤华,家园 什么叫不懂又如何。 不懂就看书学呗。 什么叫不懂又如何。 不懂就看书学呗。 不愿学也可以，少开口呗。教科书都教不好你，河友何德何能就能让你懂了？
前面以为你只是不懂，发帖后还删了些语气冲的话。从你现在的言论看来，是学风有问题。
建议你给母校相关科目的老师发邮件请教。 他们的话应该比网友的话可靠吧。
家园 百度了一下感觉不是忽悠，但是这玩意在东北，冬天绝对用不了 1、环境适应性问题
空气能热水器的热量来源就是我们都必须要的空气，而作为一种节能产品，其节能程度的好坏都与COP值能效比密切相关。由于目前市场上大部分的空气能热水器设计正常工作温度在0-40℃，故在环境温度比较高的南方，空气能热水器往往有上佳的表现。而在冬季气温只有-10℃的北方城市，空气能热水器很难达到设计中预想的效果。如果气温为-20℃机组甚至都不能启动。
2、空气能热水器安装问题
家用空气能热水器往往需要一个水箱来加热和储存热水。以一家3-5口人为例需要120L-150L的水箱。这样大尺寸的水箱不容易与整体家居协调，这样消费者只能将空气能热水器安装在阳台上。但随着人们对家居环境要求的提高，阳台上的这个大家伙消费者是不愿意接受的。
3、消费者对热泵热水器认知程度
热泵热水器在国内市场是一个新生事物，消费者对它的认知程度还很低。有很多人认为用一份的热量就能得到三份的热量是不可能实现的，而且对有关热采技术应用的其它产品也是一样，虽然热泵空调器普及率已经非常高。人们的认识仅仅局限在空调器是耗电大户，却不知道其比烧煤球炉了、更节能。目前，因为一些较大的商场还没有空气能热水器销售，所以消费者对空气能热水器的认知还是很低。
如果冬天放到东北的室外，基本就冻裂了。零下四十度也是有的。辽宁能好点，也得零下二十度。
能量来源于空气的内能，而获得的这部分能量是以降低空气温度为代价的，如果有暖气还好，没有暖气，只能呵呵了。
不过如果在密闭的室内，这玩意感觉还不错，电力除了做机械功之外，剩下的转化成热耗散了。但是耗散也是在室内，而通过对室内空气的内能的榨取，降低了室温，这个效率应该还是不错的。
家园 兄台坚持自己的观点可以，问题是根本不接受其他河友有理有据 的论述就太偏差了。空气能热水器耗电主要是热泵推动逆卡诺循环，是转移热量而不是用在直接加热。因此其高效率完全符合能量定律。比较让我惊讶的是，居然有16个同意您的，物理估计都没有学好
十分遗憾，西西河确实不是前些年的西西河了。家园 其实我们的争论已经误入歧途了，空气能或和热力学无关。 解决争论，除了人身攻击，还有更简单的方法，就是：
1、实践出真理。
做个简单实验，同样在20摄氏度室温和水温情况下，分别用空气能和电热器加热150L水到60摄氏度，用电能表计量耗电量，谁的度数高就谁耗电，数据一除，效能比清清楚楚。
空气能出现这么久，产品这么丰富，这个实验肯定有人做了，可惜我没有找到。这个无法反驳的证明还请反方提供。
2、建模量化，数学证明。
空气能或许和热力学没有任何关系，可惜我是自控专业的，根本不懂热力学。按自控生的传统，建模量化，数学推导，是解决问题的好办法。
首先我们可以肯定制冷剂的液气态变化是物理变化，而不是化学变化（这点无争议吧？），那么我们就可以假设空调压缩机中的制冷剂具有和水一样的比热和密度，或许干脆假设水就是制冷剂（这点也无争议吧？）。
假设这样一个状态。压缩机内有1L水（温度20摄氏度），在压缩机工作的一个循环内，1L水全部气化，循环中和空气和水桶里的水进行了热交换，再全部液化（温度还是20摄氏度），那这个过程，数学公式如何表达和量化？考虑的卡诺循环的不可压缩，这个建模似乎有些问题，不过没关系，抛砖引玉，还请精通热力学的河友建立正确的模型， 谢谢！
本帖一共被 1 帖 引用 (帖内工具实现)家园 你承认空气能热水器在热力学原理上挑不出毛病了？ 这个问题太过于经典，大概现在大家都已经看明白了。
具体到实际使用效益是很工程的问题了，比如汉水东流不愿意买是因为不合适家用。我算是听说过的项目也都是楼宇供水之类的，而且都在南方。
你最后说节电60%什么的就接近抬杠了，日化厂技改能不能产生效益，这不是论坛上说的清的了。
家园 抬什么杆？节能60%是空气能厂商吹嘘的数据。没有60%， 谁会买价钱是电热水器4倍以上的空气能热水器？
家园 上帝叫不醒装睡的人 人类发现蒸汽推动力的历史很长了，如果我们从1760年瓦特逐步改进蒸汽机用于工业生产开始计算，到现在差不多250年的历史。为了提高蒸汽机的效率，人类从理论和实践多方面入手加以研究。到1824年卡诺提出卡诺循环，再到1850年鲁道夫·克劳修斯提出熵的概念。人类对于热力学的研究就已经完全透彻了。21世纪的热力学教科书和19世纪的热力学教科书基本没有什么区别。期间，人类也进行了无数的实验，正向反向验证热力学的各种定律。
空气能出现这么久，产品这么丰富，这个实验肯定有人做了，可惜我没有找到。这个无法反驳的证明还请反方提供。到了2014年的今天，在巨多河友反复提醒之下，你还提出这样的要求，还坚持这是口水之争，还说什么明年的诺奖有了着落。我只能引用杨绛先生的话，少年“你的问题主要在于读书不多而想得太多”。热力学的实验的确比较难做，难测量，不直观。但找不到实验只是因为你没有去找。
话说回来，热力学的问题的确是很搞脑子的，包括我本人在正确理解热力学第二定律的各种应用方面，也走了很多的弯路。教科书上的叫知识，肚子里的叫财富，能表达出来把别人教透彻的那是智慧。
我也很希望自己能用三言两语把热力学解释个醍醐灌顶，但这貌似很难，只能用我自己的弯路提供两个思路供参考。
1.热力学第二定律和能量守恒是否矛盾
而能量守恒定律又告诉我们，能量不会无中生有，也不会莫名泯灭。
热力学第二定律告诉我们功可以完全的转化成热，但热不能100%的转化成功。
那么对于热力学来说，“能量”哪里去了？
2.热有没有势能
高中物理告诉我们。用同样的电能可以把50公斤的石头抬高1米，也可以把1公斤的石头抬高50米。如果我们有一台理想的发电机，通过让两块石头分别下落，我们可以回收同样的电能。
大学物理告诉我们。用同样的电能可以把50公斤的水加热升温一度；也可以把1公斤水加热升温50度。但如果我们有一天理想的热机加一台理想的发电机，利用两种状态的热水来做功发电，让它们回到初始状态，我们却永远不可能回收回原先的电能，也不可能回收相同数量的电能。这是为什么？
个人以为，能搞清楚这两个问题。热力学的基本概念就差不多了。
通宝推：刹那芳华,苏迅,shinji,