在美國，住宅用熱水器使用的能源有電能和天燃氣兩類，本文提及的空氣能熱水器屬于電熱水器的一類，它比傳統的電熱水器（如電阻絲加熱式熱水器）較高能節省80%的用電量。所以美國能源部（DOE）和美國環保署（EPA）已通過修訂e-CFR條例和能源之星要求來推廣此設備，有些州政府甚至已直接對空氣能熱水器進行補助。目前，空氣能熱水器在美國還是一種新興的設備，市場普及度較低，設備市場正處在快速發展狀態，即使占領交易量TOP5的品牌也只有美國本土品牌，但是空氣能熱水器相對于燃氣熱水器和傳統電熱水器，市場份額還是很低，這相對于其它非美國不錯品牌生產廠家而言，是一個很好的市場形勢。

1.關于住宅用空氣能熱水器

如圖1所示，DOE把住宅用熱水器分為瞬間加熱型（不帶水箱）和儲水加熱型（帶水箱）兩類。

住宅用空氣能熱水器的概念是一種對生活用水進行儲存并加熱的設備，這種設備的額定電流不超過24A，額定電壓不超過250V，對水加熱的溫度小于82℃；生產廠家還可以自己配搭或是不配搭水箱生產，假如設備有配搭水箱生產，那么水箱的容量不可以超過450L；此外，相對于帶有電加熱的空氣能熱水器，假如電加熱的額定電流與熱泵額定電流之和不超過24A，或是熱泵與電加熱不可以同時開啟，那么此電加熱還可以跟熱泵共享一個輸入電路，否則務必分開供電。

2.出口到美國市場的較低能效標準

DOE在法規e-CFRPart430里面規定，出口到美國的空氣源熱水器務必達到法規的較低標準，見表1。

法規標準，2015年4月16日之后生產的儲水式電熱水器以水箱容量劃分為兩檔，只要水箱超過55美加侖，依據熱水器的能效指數EF[1]（EnergyFactor）計算公式分析，傳統的電熱水器現已沒辦法達到DOE較低法規的標準了，空氣源熱水器將占領超過55美加侖的熱水器市場。

除了DOE修改的e-CFR法規以外，EPA也修改了能源之星的門坎標準，見表2。

能源之星標準的實行日期跟DOE的能效更新日期相同，都是2015年4月16日；從表2中可以看出，能源之星同樣把熱水器按水箱容量分為兩檔，但跟DOE法規不一樣的是，小于55美加侖的熱水器也務必達到2.0或以上才能申請能源之星，這也意味著在2015年4月16日之后，所有傳統電熱水器都不會再具有申請能源之星的資格。

從DOE已通過立法的途徑去推廣大水箱容量的空氣源熱水器；而EPA卻直接通過提高能源之星的門檻，直接取消傳統電熱水器的能源之星申請資格。從DOE和EPA兩個美國政府部門的政策，可以看出，2015年4月16日之后，DOE不會再準許水箱超過55美加侖的傳統熱水器上市，而EPA也不允許該類電熱水器申請能源之星。

3NEEA列名

NEEA通過市場調查報告顯示：美國北方有64%的家庭正在使用電熱絲加熱式熱水器，假如在2029年后把他們的熱水器全部更換為空氣源熱水器，那么美國北方可以節約500兆瓦的電能，這等同于381500美國居民每年的生活用電。但是，由于空氣源熱水器的在給生活用水加熱的過程中會形成冷凝水，而美國北方緯度較高，尤其在西北部特別嚴寒，冷凝水很容易結冰，僅僅滿足能源之星標準的空氣源熱水器不一定可以正常在美國北方正常工作，因此NEEA（NorthwestEnergyEfficiencyAlliance）發布了一部北方工況測試標準——ASpecificationforResidentialHeatPumpWaterHeatersInstalledinNorthernClimates（下稱“北方氣候標準”），以引導生產廠家開發能在嚴寒的美國北方正常使用空氣源熱水器，在該標準中，NEEA制定了一個比DOE工況更惡劣的北方氣候工況，以計算熱泵熱水器的北方氣候EFNC[3]（EFNC是通過北方氣候的低溫工況測試，結合標準EF計算的能效系數，計算方法類似于單元式熱泵空調的制熱能效系數HSPF）。

美國北方大部分的用戶習慣把熱水器安裝在地下室、車庫、偏廳等地方，由于空氣源熱水器在加熱生活用水的時候，風機會對外排出冷空氣，假如讓空氣源熱水器隨意排風的話，冷空氣會對周圍環境進行降溫，影響室內的制熱效果，導致其它制熱設備的能源浪費。因此，NEEA再進一步對已滿足能源之星的空氣源熱水器進行等級劃分，與此同時NEEA還考慮到熱水器可能安裝在室內，因此設備還務必具有一定的舒適度，設備運行時形成的噪聲不可太大，NEEA的等級劃分見表3。

表3中的等級分類并不單純以能效和噪聲的高低劃分，等級的劃分更關鍵的是設備的安裝地點不同。要解決這種資源浪費，空氣源熱水器須連接風管進行熱交換，NEEA也對不同等級的空氣源熱水器進行一些條件的限制：

Tire1：假如空氣源熱水器是安裝在陽臺、水管房等室外周圍環境，空氣源熱水器就不會影響到室內環境溫度，空氣能熱泵機組就不要求安裝風管進行換熱，申請此等級的空氣源熱水器僅需要能效符合標準便可；

Tier2：假如空氣源熱水器是安裝在車庫、地下室等室內環境，由于這些地方并不是用戶經?；顒拥牡胤?，空氣源熱水器要求安裝一條風管排走空氣源熱水器進行熱交后的冷空氣，自然回風雖然也會帶走室內的一些熱空氣，但對用戶的影響不大；但也因為它是安裝在室內，因此標準對于設備的可靠性以及冷凝物的排除比Tier1有更多的要求：

1）滿足Tier1的要求

2）加熱運行盡量避免用電加熱的模式；

3）防凍結保護；

4）可接風管進行引導排氣進行換熱；

5）能顯示壓縮機運行異常狀況；

6）至少10年保質期；

7）冷凝物收集、處理。

Tier3：假如熱水器安裝在偏廳等用戶經?；顒拥牡胤?，那么空氣源熱水器就不允許對周圍環境進行較明顯的降溫效果，此時，空氣源熱水器就務必使用風管吸取室外空氣來進行換熱，并通過另一條風管排出室外，當然申請此等級的空氣源熱水器比Tier2還有更多的要求：

1）可接風管進行引導吸氣進行換熱；

2）提醒用戶更換過濾器功能。

美國北方用戶使用的生活熱水肯定比南方更多，并且工作環境比南方更加惡劣，很多地方在冬天的室外平均溫度都是在-5℃以下，Tier3等級的空氣源熱水器需要引導室外空氣進行熱交換，冷凝水很容易結冰堵塞排水口，冷凝水的外溢會對消費者導致不同程度的經濟損失（如破壞房子的木質地板），因此，設備務必具有非?？煽康呐潘到y，防止冷凝水異常外溢。

4結語

傳統家用熱水器有著自身的能效極限，能效等級EF沒有辦法達到1.0，但是針對空氣源熱水器而言卻很輕松達到這一個臨界上限，并且依據熱交換技術的連續不斷發展，空氣源熱水器還能達到更高的能效等級。美國政府借助政策的修訂以支持廠家全力研發空氣源熱水器推行美國市場，空氣源熱水器在未來幾年必定成為美國房屋用家用熱水器的主流產品。美國有4億多高消費能力的常住人口，是能源消耗大國，而空氣源熱水器在美國暫時還屬于一種新興產品，美國政府以后將會連續不斷推行利好政策，廠家應針對美國市場的特點，研發安全可靠、安裝方便、節能高效的空氣源熱水器打開美國熱水器市場，取得品牌影響力。