能效水平提升 電熱水器競爭力強勁
以往,對儲水式電熱水器產品而言,洗浴的“舒適”與“節(jié)能”似乎是兩個矛盾的概念,當追求節(jié)能的時候,洗浴感受的舒適度就會降低,追求舒適性的時候,節(jié)能指標就會受損。
2008年,電熱水器能效標準推出,主要評判能效指標是24小時固有能耗系數和熱水輸出率。節(jié)能評價值應該是一個比較高的指標,并不是所有的產品都能夠達到節(jié)能評價值要求。24小時固有能耗系數(ε)指標1級為≤0.6,2級定為≤0.7,熱水輸出率(μ)1級定為≥70%,2級定為≥60%。在當時的市場背景下,能夠達到1級能效指標的產品占5%,達到2級的占20%,也就是說應該只有小部分產品達到1級能效水平。
在電熱水器能效標準實施之后,消費者開始非常關注產品的節(jié)能指標,電熱水器的技術升級也圍繞節(jié)能工作全面展開,尋求“舒適”與“節(jié)能”的最佳平衡。
電熱水器能效水平的提升,主要從兩方面改進。一是24小時固有能耗,二是熱水輸出率。在電熱水器能效標準實施前,電熱水器企業(yè)就已經非常重視產品的節(jié)能,但多是從對保溫層的材料及工藝革新上加以改善,以減少保溫時間的熱損耗,同時通過一些智能控制技術的應用來達到節(jié)能效果,當時產品的24小時固有能耗水平就已經處于較高水平,可是提升的空間并不大,除非有更新型的保溫材料的出現,或產品發(fā)生結構性的變化。
但對于熱水輸出率指標,2008年之前大部分廠家并沒有在意這一點,真正做得比較好的產品很少,也就有著極大的提升空間。因此,自2008年以來,傳統(tǒng)儲水式電熱水器節(jié)能水平的提升,主要體現在提升熱水輸出率方面的技術改進。
電熱水器的加熱系統(tǒng)位于內膽中,電熱管上部以熱對流換熱方式為主,下部以熱傳導換熱方式為主,所以熱水器內部不同溫度的水是分層的。在洗浴過程中,進水口進入的冷水進入熱水器內膽后由于速度和方向的不同,對靜止狀態(tài)下分層的熱水會造成影響。如果熱水器的結構設計不好,冷水會直接往熱水里面沖,冷熱水混合嚴重,很容易形成窩流,熱水很快就被冷水沖散,熱量被浪費。如果進水口進入的冷水對膽內的熱水不產生擾流現象,則熱水器內膽中的熱水損失少,也能充份流出,熱水輸出率自然就高。
所以,提升熱水器輸出率,主要是利用結構或是增加緩流裝置,讓內膽中的水充份加熱,并與冷熱水形成一個很明顯的區(qū)分,盡量減少混水的產生。
改善水路設計
海爾采用了強制返水板結構,對熱水器的內膽和加熱系統(tǒng)進行匹配改善,在熱水器中增加強制擋水板,將冷水和熱水器強制分離。同時通過改善水路系統(tǒng),將熱水器進水水路的出水口的面積加大,因為流量一定,出水面積和流動速度成反比,這樣流動 速度會變慢。使熱水器底部強制擋水板下方的流動速度逐步減緩,對熱水的沖擊越來越小,冷水和熱水的混水很輕,將熱水器的熱水輸出率穩(wěn)定提高到93%以上。
格美淇的解決方案也是在內膽中設置進水導流罩板,對進入內膽的冷水流向進行有效引導,大大減少下層冷水對上層熱水的沖擊和無效混合。阿詩丹頓對進水水路的改善,采用雙層套管低水位進入,防止冷水直接沖入,使加熱更均勻有效,類似防電墻結構,起到減壓緩流的作用,避免冷水直接在壓力作用下斜向上沖入高溫區(qū)。西門子的倍熱導流翼也是同樣的目的,都是通過在水路設計上的改進,讓內膽中的冷熱水形成分層,減少混水提高熱水產出率。
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