燃?xì)鉄崴髂苄嵘慕鉀Q方案
據(jù)統(tǒng)計(jì),市場上已有1億多臺燃?xì)鉄崴髡谑褂?,并以每?00萬臺速度快速投向市場,作為如此大量的能源消耗產(chǎn)品,其節(jié)能效果將為國家節(jié)能減排作出重大貢獻(xiàn)。因此,能效的提高成為各大企業(yè)不斷追求重要的技術(shù)研究方向,誰能用最經(jīng)濟(jì)的成本制造出性能更可靠、能效更高的產(chǎn)品必定在未來市場占有重要地位。
燃?xì)鉄崴髂苄呛饬繜崴髂茉蠢寐实闹笜?biāo),家用燃?xì)鉄崴鞑捎肎B20665-2006能效標(biāo)準(zhǔn),其分級如下:一級能效要求全開(最大負(fù)荷)效率大于96%,半開效率大于94%;二級能效要求全開效率大于88%,半開效率大于84%;三級能效要求全開效率大于84%。通過標(biāo)準(zhǔn)對燃?xì)鉄崴髂苄нM(jìn)行強(qiáng)制 性要求,目前三級能效產(chǎn)品已逐漸退出市場。
能效提高并不是簡單增加熱交換器翅片,而應(yīng)充分考慮到效率的提高是否帶來冷凝水對熱交換器的腐蝕,翅片(銅材)的增加是否造成原材料加工導(dǎo)致能源浪費(fèi)等問題。因此,燃?xì)鉄崴髂苄У奶岣咝柘到y(tǒng)考慮能效影響因素,并針對不同因素提出相應(yīng)的解決方案。
燃?xì)鉄崴鞴ぷ髟韺⑷細(xì)馊紵尫诺臒崃哭D(zhuǎn)化到管路中水流中,使冷水變成熱水供用戶沐浴。燃?xì)鉄崴髂苄Ь褪钦麄€(gè)工作過程中的能源轉(zhuǎn)換率,當(dāng)然轉(zhuǎn)換率越高就越節(jié)能省氣。從整個(gè)能量轉(zhuǎn)換過程可以分析出:要提高熱水器能效,首先,需要使燃?xì)庵心芰勘M可能釋放出來,即燃?xì)獗M可能燃盡;其次,需將燃燒釋放出來的能量盡可能收集轉(zhuǎn)化到水中,即熱交換器的換熱能力;再者,整機(jī)工作過程中電能的消耗,如風(fēng)機(jī)的功率、各控制閥及控制顯示的耗能、待機(jī)功耗等;最后,如何減少用戶洗浴過程中的浪費(fèi),如打開熱水器需等待較長時(shí)間出熱水,洗浴過程中水溫忽高忽低,這勢必導(dǎo)致無法洗浴而浪費(fèi)的水、電、氣。根據(jù)對能效影響因素系統(tǒng)梳理,筆者提出以下解決方案。
1、充分燃燒。
眾所周知,燃?xì)馊紵侨細(xì)馀c空氣中的氧氣發(fā)生劇烈化學(xué)反應(yīng),這就要求必須提供充足的空氣,因此現(xiàn)代燃?xì)鉄崴餍钃碛酗L(fēng)機(jī),而無風(fēng)機(jī)的煙道機(jī)型已逐漸退出市場。選擇適當(dāng)?shù)娘L(fēng)氣比例將影響熱水器能效重要因素,空氣過少,勢必造成燃?xì)獠荒艹浞秩紵?,燃?xì)庵械臒崃坎荒芡耆尫?空氣過多,燃?xì)馍形慈急M就被空氣帶走,也造成燃?xì)獠荒艹浞秩紵?,過多的空氣還會更多的帶走燃燒釋放的熱量。
變頻燃燒技術(shù)是不同燃?xì)馀c相應(yīng)空氣進(jìn)行匹配燃燒,實(shí)現(xiàn)不同負(fù)荷下過剩空氣系數(shù)相差不大,使整個(gè)負(fù)荷段效率能基本保持一直(90%左右);而定頻燃燒方式即風(fēng)機(jī)風(fēng)量不變,造成不同負(fù)荷過剩空氣系數(shù)相差較大,燃?xì)獠荒艹浞秩紵?,因此,全開負(fù)荷90%時(shí),半開效率低至84%或更低。另外,優(yōu)秀的燃燒系統(tǒng)對燃?xì)獬浞秩紵灿兄匾绊憽R虼?,選擇適當(dāng)?shù)倪^??諝庀禂?shù)和采用變頻燃燒將對熱水器能效提升產(chǎn)生較大影響。
2、高效換熱。
熱交換器是燃?xì)鉄崴髯詈诵牟考?,其性能直接決定燃?xì)鉄崴髂苄?。燃?xì)馊紵a(chǎn)生高溫?zé)煔?,流?jīng)熱交換器翅片部位,熱量將傳遞給翅片,在由翅片傳遞到管中水流,實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)換。整個(gè)能量傳遞過程,不僅與翅片面積、翅片導(dǎo)熱系數(shù)有關(guān),還與翅片的結(jié)構(gòu)、翅片的焊接、管中紊流片有關(guān)。因此,并非盲目增加翅片面積來提高能效,而應(yīng)通過系統(tǒng)設(shè)計(jì),選擇最經(jīng)濟(jì)方式來提高能效。
同時(shí),能效不能盲目提高,若熱效率超過92%勢必導(dǎo)致冷凝水產(chǎn)生,冷凝水對熱交換器腐蝕非常嚴(yán)重。因此,若需進(jìn)一步提高能效,需采用冷凝換熱器,進(jìn)一步收集煙氣中的潛熱,效率可達(dá)到103%,這就是所謂冷凝燃?xì)鉄崴?,這也是目前市場主銷的一級能效產(chǎn)品。
3、變頻供風(fēng),開關(guān)電源。
強(qiáng)排型燃?xì)鉄崴餍栾L(fēng)機(jī)進(jìn)行供風(fēng),因此需消耗電能。采用直流變頻風(fēng)機(jī)進(jìn)行供風(fēng),可以使整機(jī)20W~35W之間變化;而采用定速交流風(fēng)機(jī),不管負(fù)荷大小整機(jī)功率維持在45W左右。同時(shí),采用開關(guān)電源技術(shù),可以降低整機(jī)待機(jī)功率,待機(jī)功率雖小,但它是全天24小時(shí)耗電,不可忽視。因此,采用直流風(fēng)機(jī)供風(fēng)、開關(guān)電源技術(shù)可以減少電能的損耗。
4、快速恒溫。
快速恒溫不僅對用戶使用沐浴產(chǎn)生直接影響(需等待熱水),同時(shí)也將導(dǎo)致能源浪費(fèi)。即從用戶打開熱水龍頭到達(dá)到合適溫度這一過程中,以及水溫波動,將直接導(dǎo)致的水、電、氣能源浪費(fèi),目前歐盟已將指標(biāo)納入到熱水器能效考核范圍中去。因此,通過研究提高熱水加熱速度以及熱水器恒溫性能對能源的節(jié)省也起著重要作用。
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