几种速热储水式电热水器研究探析

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1、几种速热储水式电热水器研究探析摘要：传统储水式电热水器加热时间长，速热储水式电热水器在其基础上有效提高加热速度，本文介绍了几种速热储水式电热水的结构、速热原理以及实现方式。关键词：速热储水式电热水器中图分类号：TM925.32文献标识码：A文章编号：一、前言储水式电热水器电热管功率较小，一般在3000W以下，以内胆内的水为储能介质，利用时间弥补功率较小的不足，存在加热速度慢、等待时间长的不足。随着生活节奏的加快，人们对快速出热水的要求越来越高，传统储水式电热水器的不足越来越明显，而燃气热水器和即热式电热水器受安装环境的限制较多。为减少加热等待时间，在储水式电热水器的基础上，开

2、发具有速热功能的储水式电热水器。二、速热功能的实现速热储水式电热水器国家尚无明确的定义，从目前的通用做法来看，在满足洗浴需求的情况下，能够有效缩短加热时间的储水式电热水器均可以称之为速热储水式电热水器。7由于储水式电热水器属于储热加热方式，能量通过对流和传导换热分布在加热范围内的水中，提高水的温度，在不考虑能量损失的情况下，加热速度与两个因素相关，与加热功率成正比，与加热水量成反比：根据上述公式，有效提高储水式电热水器加热速度，一方面要增大加热功率，增大电加热器的功率或者增多电加热器的数量，从配置方面改进；另一方面减少加热水量，通过减少内胆容量或者水温分层，减少有效加热水量。

3、在实际使用中，加热功率和加热水量的范围均有一定的限制，例如加热功率受家庭用电环境的限制，要综合考虑家用电器的数量和使用时间，不能够超过家庭用电总负荷，一般家用住宅只有6~8kW的用电功率（《民用建筑设计规范》JGJ16-92）；而热水量要满足正常的使用需求，一般每天每人热水使用需求在40~80升的范围内（《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003），同时用水量需要综合考虑国内不同地域的使用环境，例如北方进水温度偏低的情况下，会使得总出水量减少。所以在速热功能的设计上，不能无限增大加热功率和减少加热水量，而是要从结构、配置、功能以及舒适性等方面综合考虑。三、几种速热结构的

4、特点和分析目前行业内储水式电热水器速热实现方式很多，主要有以下几种：双模速热（储热+即热）、大功率速热以及变容速热。下面就这几种速热的结构和特点进行介绍：1、双模速热（储热+即热）7双模速热是一种动态速热方式，是即热与储热结合的速热方式（结构见图1），在储水式电热水器内胆中增加一根速热套筒，区隔出一个小水量区，一般称之为胆中胆（或胆外胆），在开启进水阀门的时候保证有4~6升/分钟的水流过；在速热套筒内放置有一根速热电加热器，在一定流量的水通过时，发出信号开启速热电加热器，实现瞬间8~12K的温升，类似串联一个即热式电热水器，进行二次加热。图1双模速热储水式电热水器的结构双模速

5、热是两种加热模式的组合，当需要大热水量的沐浴要求时，可以启动储热电加热器，实现较大热水量的需求但加热时间长；当需要快速洗浴时，可开启速热功能，减少加热等待时间。一般情况下，开启3kW速热功能和常规的电热水器（以1.5kW、50升热水器为例）相比，可以缩短25分钟左右的加热等待时间，而在夏天进水温度较高的情况下，可以实现即开即洗。在产品设计上，相比常规电热水器增加了速热功能，所以在结构、功能设计上更加复杂。为提高加热效果，需加长出水在速热电加热器内的行程；水路中串接一个水流开关用于检测是否有水的流动2，当系统检测到水流开关打开时电加热管通电开始加热；在安全保护上增加温度感应装置

6、，当速热电加热器内的水温过高时，及时关闭速热电加热器保证用户安全，双模速热的设计成本增加较多。72、大功率速热大功率速热在结构、功能上和常规电热水器差别不大，只是通过增加电加热器加热功率实现加热速度提升（见图2）。常规电热水器的功率在1~3kW的范围内，为提高加热速度，同时不影响家庭用电功率，一般采用5kW左右的电加热器作为大功率速热的电加热器。图2大功率速热储水式电热水器的结构通过功率加大、内胆容量减少，同时通过控制程序实现热水器增容，使得加热速度得到了大幅度的提高，以一组数据来说明大功率速热的效果：表1大功率速热效果对比类型配置每小时每升水的温升从20℃到75℃的加热时间

7、大功率速热5kW、30L143K/h•L22分钟常规电热水器1.5kW、50L26K/h•L120分钟（以上数据来自于实验室模拟测试）7从上述数据上可以看出，通过大功率速热可以实现加热速度提升5.5倍；在出水量相比常规电热水器减少一些，仍可以满足单人单次的洗浴要求，由于其加热等待时间短的特点，可以实现多人接力洗浴，而不用担心类似常规电热水器长时间等待的问题；常规电热水器由于一次加热水量多，如果用不完会有一部分热水留在内胆中，造成一定的热量损失。大功率速热实现了洗浴水量与洗浴人数的