电热水器几项主要节能技术

热水器是容积式产储热水的电

器,其内胆中的热水总是会与环境有温度差。根据热力学定律我们知道热量总是有传向温度低一方的趋势,所以电热水器总是存在热量耗散的趋势。这个趋势是无可避免的,但我们可以尽量减缓这一趋势,使电热水器内胆中的热水热量尽可能缓慢耗散,控制在满足我们要求的范围内。在这方面的技术发展主要有以下几点:

保温层整体发泡技术。保温层质量的好坏是电热水器是否节能的关键,而保温层的好坏取决于发泡技术、发泡材料及保温层厚度。早期电热水器的保温采用聚乙烯泡沫保温热阻系数低,保温效果差。以后逐渐使用聚氨酯发泡,聚氨酯保温层的热阻系数较高。而现在采用的发泡技术对发泡温度和发泡率更精确控制,并且对泡体组成成分进行改进使成本和结构无太多改变的前提下,保温性能有明显提高。电热水器的保温层采用一体成型整体发泡技术,利用高密度加厚无氟聚安酯,应用高性能的进口灌注机械,通过微电脑控制,把无氟聚氨酯原料混合后,注入热水器内胆和外壳间的空腔内发泡。发泡成型后,水箱内胆、外壳和端盖形成一个整体,从而形成无氟聚氨酯保温层。目前无氟聚氨酯材料保温效果最好,但这一技术工艺复杂、用料多、密度高、加工难度大。

下潜式加热管设计,提高产水率。电热水器中加热棒的发热效率已经接近100% ,但由于热水器结构和安装方式的限制其热水产率并不高,这就意味着电热水器内胆中总有一部分热水没有得到利用。从节能的角度来讲,是十分不利的。通过分析,热水产率低是由于有一定水压的自来水从进水管流入热水器内,将导致内胆中的水流扰动甚至短路,进入的冷水将与原有热水混合导致水温下降,减少了可利用的热水量。虽然内部水流扰动的形式非常复杂,但通过改进进水管的结构形式也能够使电热水器的产水率得到提高。从这个意义上说,也是达到了节能的效果。另外,通过对加热棒的形状和位置进行优化设计,采用潜入式的加热棒形式,从内胆底层加热水可以使内胆内水充分对流,从而提高产水率。

目前,一般的电热水器都具有双加热管设计,使用时不同功率组合来进行使用,但加热管却并非都是下潜式设计。水主要是依靠对流来传热,所以我们烧水时一般都是在底部加热,热水器也是一样,假如加热管不是下潜式的,加热管下部的水就很难充分加热,造成热水分层,实际可以使用的热水减少。采用下潜式设计,选用特殊的不锈钢材质,热效率和导热性极强,令热量充分散发。而且其自洁无垢功能,可减少水垢聚结在加热管上,令热效率大大提高。另外,加热管内部加入氧化镁粉添加剂,一旦加热管漏了迅速凝结,彻底进行水电隔离,保护加热管,更保护人身安全。

整体保温技术。电热水器一般采用壁挂式安装,需要有与墙体连接的挂架。这样热水器中热量通过内胆向挂架传热,导致的热耗散不可忽视。因为挂架与内胆上的支架是螺栓连接,内胆上的支架与内胆是焊接连接。在没有任何隔热情况下,热量极易从连接处流失。通过探索研究,现在在不降低安装强度和可靠性的前提下,内胆支架与内胆采用了卡式连接并在各连接处采用了绝热处理,从而阻断了这部分热量的流失,节省电能的消耗浪费。

温控器置入内胆。温控器是保证热水器温度的控制中枢,直接影响热水器的使用性能。温控器若灵敏度不够,就会使热水器总是处于启动的状态,就会耗电。通过在温控器上做相应的改进,质量和精度都有很大的提高。具体来讲,就是将精确的电子传感器安置在热水器内胆内部,精确地测量最里层水的实际温度,彻底避免了因测温不准造成的热水器频繁加热。从而在恒大程度上节约电能,达到节能的目的。

节能控制技术。在电热水器只有简单控制功能时,人们为了使用方便将电热水器一直设定在最高温度,并保持待机状态。根据热力学定律,温度梯度越大其热量传递的趋势越剧烈,也就是说电热水器内胆水温75c时比水温4℃时的热量耗散要剧烈得多。针对这一问题对电热水器的控制提出了中温及保温概念。即在平时人们不使用电热水器时,电热水器的待机状态是以将热水器内胆中的水加热到4℃为上限的,而不是将水温一直加热到热水器可达到的最高温度。当人们要使用热水时可以采用预约激活或手动激活的方式,使热水器启动并迅速将内胆中水加热到需要的温度。这样就减少了电热水器待机状态的热量损耗,同时又不会影响热水供应。另外还可以针对峰谷电价的是使用定时控制。

为了鼓励错峰用电,许多城市实现分时电价政策降低了夜间用电低谷时的电价。通过控制电热水器使其在夜间加热,利用其容积保温性好的特点在白天保温,可以提供人们足够温度的热水。这样电热水器的运行费用得到降低,同时这样的用电方式降低了发电厂的不规则负荷。总的来说,也能达到节能的效果。

在日常生活中,电热水器给人们生活带来了极大的便利,安装简单、使用方便,但随着“电荒”及能源危机的出现,节能逐渐成为焦点话题。电热水器节能研发不仅是顺应国家倡导节能型社会的要求,也确实能为消费者节省实际使用成本。因此,电热水器的技术发展应更加重视节能技术研发,学习和借鉴其他家电产品的节能设计,创造出更多更好的节能技术、节能产品。

(责编 白洋)