熱泵熱水器冬天使用實錄

smhu

1# clhung
您敘述的這些正是熱泵的罩門所在，建議您還是留著用，畢竟是花了很多摳摳買來的東西。
太陽能熱水器的罩門就是陰雨天沒有太陽時，不管什麼季節都是掛點，但是在南部冬天雖然天氣冷但是白天還是有太陽露臉，所以冬天還是會有熱水用，反而是夏季時如果雨天或是雲層太厚太陽能熱水器就變成電熱式囉。
如果要省能源的費用可能要太陽能+熱泵+瓦斯熱水器三管齊下才會有比較理想的效果。可是這樣設備費用又多出好幾翻了。
也許等那天太有空閒時組裝個溫度迴路控制器以應付太陽能(或熱泵)工作效率不佳時自動切換到利用瓦斯熱水器來昇溫，可行性應該會挺高的。

smhu

昨晚狀況如下：
新竹市，氣溫約10度
500L+500L熱水桶
1/10 11:00PM 第一桶桶溫度:27 第二桶桶溫度:34
1/11 8:00AM 第一桶桶溫度:40 第二桶桶溫度:46

整夜運轉消耗功率：1.2Kw x 2(台) x 9(小時) = 21.6 Kw
製熱效率：1(公噸)x12.5(平均溫升)= 12.5Kw

製熱效率只有57%，每台號稱有5Kw製熱效率的機器竟然效率是0.68Kw，有夠離譜的，是跳樓大拍賣嗎？只有1.36折(13.6%)耶。

clhung 發表於 2011-1-11 08:34

可能是我依您敘述的條件以不同的方式去計算，得出來的結果是它的產熱率比起直接用電熱管加溫(不考慮貯水桶的散熱效應)，可以到達67.27%。當然比起最佳狀態的400%效率而言是相差了將近六倍。

可是有人去告車商的廣告不實嗎？坊間一堆號稱有180馬力以上大輸出的汽車引擎大多是在轉速5、6千轉以上才會出現這麼大的馬力數，可是在平時那有機會讓最大馬力出現嗎？不止汽車是這樣，一堆內燃機引擎都有類似的狀況，大家還不是用得很高興？

要來檢驗廠商有沒有騙人應該是要去測試「號稱每小時製熱能力：5KW (110L/35C)」是否真實，如果在這個條件下能達成或是有一大段差距，那麼就可以認定它說的是假話，其它的狀況就只能說他沒有說老實話而已囉...(這兩種狀況不一樣哦，前幾天被抓去陪吃飯，聽某官員在那邊講他的豐功偉業，事後就只記得這句話「公務人員不可以說假話，要講真話。說假話萬一被抓包就完蛋了，可是誰叫你要對媒體老實講啊」。經常我都會挑喜歡聽的部份選擇性的注意(沒辦法，人嘛)，可是如果出了差錯，我會回頭再檢驗到底那個環結出了問題？

smhu

14# clhung

是這樣的，電熱器由電能轉熱能，所以1KW*1小時=1000*60*60=3,600,000焦耳
而完美的熱與功的轉換是W=JH，其中的J是熱功當量，理論值是4.185
所以依您的2.4KW跑了九個小時總共做了2,400*9*60*60=77,760,000Joule的功能，如果完美的轉換成熱量就是77,760,000/4.185=18,580,645.16卡，再依據H=MST，水的比熱是1，所以可以將1000公升也就是1,000,000公克的水上升18.58度的水溫。
那您說你的可以升溫12.5度除18.58=67.3%

但這個的前提是要在完美沒有熱量散失的情況下熱與功的轉換才能用4.185，以一般加熱的情況，若環境與水溫相差愈多則散失的熱量也會愈多，所以能夠升溫到15.5度就已經要偷笑了(以加熱器而言)，因此算算我是覺得還可以接受啦...尤其是您這個也算是worst condition了...

要不是說熱泵主機有點小貴，說還真的很願意把家裡的電熱器部份改成熱泵咧....至少在夏天時可以省下一筆電費。只是我那邊夏季經常性的是午後雷陣雨，早上還有足夠的陽光可以利用，所以目前還是忍耐一些花小錢省大錢囉...尤其是我的貯水桶是承壓型的，熱泵主機迴路的管壁長期經得起每平方公分2.2KG的壓力嗎？我很懷疑！

smhu

今天下午狀況如下：

地點新竹市，日期1/11日，氣溫11度，天氣陰雨，熱泵設定為55度，所以以下紀錄時兩台都在運轉

時間    第一桶溫度   第二桶溫度 電表
13:45       51                    52           13187.4
14:42       52                    54           13189.9
15:34       53                    54           13192.2

共 1.83個小時，溫升((54-52) + (53-51))/2 = 2 度，消耗功率 = 13192.2-13187.4 = 4.8 Kw
1公噸水升溫2度，即產生的熱量為 1 x 2 = 2 Kw，實際的製熱效率為 2/4.8 = 41.7%，更慘。
clhung 發表於 2011-1-11 19:34

不是這樣算的哦...1公噸的水上升2度，依H=mst=1,000,000*1*2=2,000,000卡的熱能，轉換成「功」W=JH=4.185*2,000,000=8,375,000焦耳
那耗掉的電能是4.8千瓦小時，所以就是4,800*3,600=17,280,000焦耳。
所以說它的產熱率是電熱管的一半？可是您的數據是從51度上昇到53度，那對於環境熱的散失會是一個很嚴重的狀況，因為如果當時的氣溫是10度的話跟30度的氣溫比較起來，兩者的溫差是50-30=20度比上50-10=40度，兩者熱散失的溫差差了一倍，所以這樣子比較會有點嚴苛哦...

說真的我最有興趣的是它的best condition是怎樣的情況？依您的方便看是PO在這兒讓以後的人也可以參考或者是用短消息傳給我，都非常的感謝。

smhu

看到這帖之後,感到好奇,(我的不是2home裡的廠商裝的,和廠商利益無關....)所以,特地去拍了自己的熱泵(500公升貯水桶),想請高手算一下自己熱泵的能源效率划不划算.....
39001
38992
這是洗澡前的溫度,1/11晚上9點多 ...
donfang 發表於 2011-1-12 11:18

首先要聲明偶不是高手，但是粗略算了一下，發現您是來亂的...
因為....請看

由26度升為到50度，所以上升的溫度是24度，貯水桶是500公升，換句話說有500公斤的水重，所以依這種條件需要提供的熱量是H=msT=500,000g*1*24=12,000,000卡，換算成做功的話至少要12,000,000*4.185=50,220,000焦耳。但事實上您只跑了1度的電，所以只做了1*1000W*60*60=3,600,000焦耳。所以它的熱轉換率比較起來是「理想電熱器」的13.95倍，真是效果好到嚇死人了...

那這樣子的調查數據公平嗎？事實上是不公平的，因為把水用掉降溫的過程它本身還是在加熱中，它所做的功應該是將使用掉的水(假設X公升)從進水時的水溫度(假設是T1)提昇到50度，所以它的熱轉換所獲得的應該是(X*1000)*1*(50-T1)卡的熱量，假設水塔的水T1溫度是26度，那麼它就是(50-26)X*1000卡囉...也就是24,000X卡，可是好玩的來了，洗澡一次用掉多少水呢？統計值是125公升，所以其實它只是將125公升的水從T1(目前假設是26度)提升到50度，所以要提供3,000,000卡的熱量，也就是500公升的四分之一，所以效率是比電熱器加熱時好3.4875倍而已。那如果是洗掉了100公升的水再補充水塔的水進來，而其它的條件不變的話，效率就變成2.79倍囉...

不過不太可能用更少的水洗澡囉，尤其是在這麼冷的天氣，不將水一直開著，這...很冷咧...所以...依這個條件下，還是熱泵的效率比電熱器還要高...

smhu

36# hsiehlc
有啦...請看#31第二行....

smhu

38# 肥龍在田

肥龍大提供了一個估計用水量的好方法，只是

溫度計位於貯水桶下方的入水端，熱水在上方的出水端，所以實際洗的溫度是不止的
donfang 發表於 2011-1-12 12:35

如果水還是在流或是在dofang大洗澡完後馬上去看，所以那時還沒有完全混合時的溫度吧...但是依這個案例，熱泵搬熱的能力確實是不容小覷...

也期待能有更多的使用者提供相關的數據，讓大伙可以有更深入的了解！

smhu

假設 室外溫度為10度 (1/11晚上連台南都很冷)，進水過程的加熱量不計。

使用水量為X公升

51X+10*(500-X) = 26*500
X = 195 公升
肥龍在田 發表於 2011-1-12 17:39

將dofang大的300代入500的地方，可以發現X=117公升，落於國人淋浴時用水量的統計值100~150公升範圍內。

smhu

另外依照廠商網頁數據換算，每公噸熱水加熱能力如下：
電熱每度加熱     0.860 x 0.9 = 0.77 度
熱泵每度加熱     0.860 x 3.5 = 3.01 度
但是賣我的熱泵只有每度  2/4.8 = 0.47度，只有他們宣稱的15.6%，所以我才說跳樓大拍賣，打1.6折啊！
夭壽喔，到底節能到哪裡去了呢？
clhung 發表於 2011-1-12 19:44

看了老半天終於了解那個0.860是怎麼來的
那是從一度電=1千瓦小時=1,000*3,600=3,600,000焦耳，功轉換成熱能就是3,600,000/4.185然後再除上1000公升(公斤)的水重之後得到那個0.860的數值出來
但是後面的那兩個數值大概都是估計值吧，為什麼用電熱加熱每度電的效率就要乘以0.9或是熱泵加熱每度電就要乘以3.5呢？那個應該是EER的值囉？

我買的型號數據大概是這樣：
回溫能力 120L/h(△T=35℃) , 製熱能力 17,050 BTU
clhung 發表於 2011-1-12 19:44

所以表示它的搬熱能力是17050BTU/h = 4.99565kw，但是用到實際上卻是將120公升的水每小時升溫35℃，換句話說可以將1000公升的水每小時升溫4.2℃。
但是這兩個係數並沒有說明需要耗掉多少的電能！就好像家裡買的冷氣機說是4.5kw的，不是指耗電量而是指搬熱的能力一樣....

smhu

47# hsiehlc

不錯啊，您的EER值也有2.79囉(就是搬熱能力/消耗電能)，比起電熱式的EER值一定小於1而言，真的是很好了！