廢熱回收 撐起熱水器節(jié)能天空
從2013年6月1日開始實施的新一輪家電節(jié)能補貼來看,在熱水器品類中,城市市場較為常見的電熱水器全部落選節(jié)能補貼,但行業(yè)和消費者對于天天使用的熱水器產(chǎn)品節(jié)能一直很重視。于是除了產(chǎn)品本身要達到高能效外,各廠家也在想方設(shè)法采取各種各樣的輔助措施來達到熱水器在使用上的節(jié)能。其中廢熱回收裝置就是節(jié)能輔助產(chǎn)品之一。
很多熱水器工廠也做出了相應(yīng)的改革創(chuàng)新,來提高節(jié)能效果。目前國內(nèi)實用型廢熱回收發(fā)明專利技術(shù)有許多方式,目的就是將淋浴時產(chǎn)生的廢熱回收,但如果這種裝置工藝復雜,造價成本高,回收效率低,尺寸有局限性或外觀不完美等因素,那么這種產(chǎn)品和技術(shù)就會在市場推廣時受阻。
筆者從事熱水器行業(yè)近20年,從接觸南京玉環(huán)5L直排式熱水器開始,一路經(jīng)歷了熱水器行業(yè)的各種變遷。品類增加,品牌增多,工藝、技術(shù)的改進,都歷歷在目。作為代理商,與消費者接觸較多,消費者對洗浴的要求越來越高,大花灑龍頭的普及,大流量、恒溫,即開即用,同時也需要節(jié)能效果更好的熱水產(chǎn)品。目前,市場上被行業(yè)及政府公認的節(jié)能熱水器產(chǎn)品為冷凝式燃氣熱水器、太陽能熱水器、空氣能熱水器等,這里我們來簡單分析一下三種品類的節(jié)能效果。
冷凝式燃氣熱水器的熱效率最高可達109%左右,比普通的熱水器高15~20%左右;空氣能熱水器品類夏天節(jié)能效果非常不錯,可高達300%左右,但是在秋冬季大半個中國地區(qū),無法達到節(jié)能的效果,只能是電儲熱的功能,熱效率在120%左右,甚至更低;太陽能熱水器其實是個充分利用外界能源的好方法,可是太陽能行業(yè)的局限性,消費者不認可,安裝條件受限,洗浴舒適度等原因,使得市場并沒有被完全打開。
但熱水器作為消費者天天都要用到的產(chǎn)品,對其節(jié)能的需求一直都存在。筆者經(jīng)過對行業(yè)多年的觀察,結(jié)合近幾年接觸廠家的做法,如一些廠家采用或推廣的廢熱節(jié)能發(fā)明的產(chǎn)品,受到了一定的啟發(fā)。比如采用鋁管環(huán)形法,鋁管套管法等,均可以達到15%的熱回收率。但這種措施非常容易發(fā)生化學氧化反應(yīng),并且無法清洗;還有一些廠家采用不銹鋼薄板焊接工藝,但非常容易漏水,熱回收率太低,只有20%。其它不銹鋼管往復式排布與廢熱無法完全交換,回收熱效率雖然提升到40%左右,但因為水流量大或流速快,因此熱效率不盡人意。
如果能設(shè)計出更加合理的廢熱回收裝置,可以配套所有的熱水器使用,安裝方便,將淋浴產(chǎn)生的廢熱回收率提高,對廣大消費者而言,肯定能達到有效的節(jié)能。筆者根據(jù)長期的代理經(jīng)驗以及對產(chǎn)品的了解,發(fā)明了一款廢熱回收器,厚度僅有3.5厘米,淋浴后的廢水通過廢熱回收器進行熱量的回收,能對廢熱水熱量進行二次熱量無限次循環(huán)回收利用。
筆者的設(shè)計思路是充分利用外界免費能源,無需再燒氣,無需再用電,即淋浴后廢熱水中剩余的95%的能源,本來直接流到下水道的廢熱水,進行熱交換快速提升供給熱水器加熱的自來水,使其原來的原始溫度大幅提高,變成30多度的溫水,輸送給熱水器二次加熱,最高達93%的熱回收率,供任何品類的熱水器二次補償加熱,節(jié)省大量寶貴能源。
此裝置的尺寸66cm*66cm,是根據(jù)人體洗浴時的狀態(tài)與移動位置,反復多次觀察計算出來的,可以讓落下的廢水極少部分流到旁邊地面。當人體淋浴時流下來的廢熱水95%以上落入盤中,基本保證絕大部分廢熱水回收利用。廢熱水收集口處安裝有雜物過濾網(wǎng),把收集到的廢水通暢的流入盤下面進行熱交換。熱交換完畢后自動排到地漏口。利用這種廢熱回收裝置,回收效率達93%左右,最高達500%的熱效率,節(jié)能效果也因此極高的提升。
更重要的是,此裝置采用一體化設(shè)計,與一般的淋浴房占地大小無關(guān),體積大大縮小僅為66cm*66cm,可以隱藏于洗浴房地面,與瓷磚齊平,不另占空間。在設(shè)計過程中,我參考多種類的產(chǎn)品設(shè)計,多方位改變他們的不足,及多角度的改革創(chuàng)新,并積累幾千次的失敗經(jīng)驗,改進設(shè)計,經(jīng)過2年多的春夏秋冬氣候測試,得出以下精準實時數(shù)據(jù)。
在冬季同等條件下,設(shè)定42度洗澡,流量10升,外界溫度0℃,自來水溫度6℃情況下,任何電熱水器或燃氣熱水器都需20千瓦以上才能達到此效果。但使用了此專利盤裝置后,只需4千瓦左右,回收到的水溫高達36℃。冬季熱效率高達500%左右,節(jié)約80%以上的能源,相當于花1度電的能源變成5度電的效果,或者說是天然氣1立方=5立方的能量。在夏季使用時設(shè)定38℃洗澡,流量10升,外界溫度30℃,自來水溫度26℃,電或燃氣熱水器都需5千瓦才能達到此效果。在夏季熱效率達220%,原來需要5千瓦,采用此盤僅需2.3千瓦,回收的水溫達33℃。也就是冬天達1:5能效比,夏天達1:2.2的能效比。
此款創(chuàng)新的淋浴廢熱回收裝置,來自我對消費者需求的把握,最重要的是來自于實踐。所有品類的熱水器無需再把功率加大、容量做大,體積放大,就可將品牌的節(jié)能創(chuàng)新影響度快速提高。目前,所有的家庭、工廠、賓館等在使用時,仍然普遍存在淋浴后流走的廢水中大量能源的流失導致余熱的浪費。隨著人們生活水平的提高和生活節(jié)奏的不斷加快,消費者對熱水器節(jié)能、環(huán)保、時尚、美觀的需求變得日益迫切。
于是,筆者申請了專利并獲得審批,此技術(shù)生產(chǎn)成本低廉,每個裝置成本僅為100元左右。工序簡單方便,只要3種常規(guī)材料,幾道簡單的工藝,就可以完成組裝。用材節(jié)約,基本沒有其它的零料浪費,生產(chǎn)過程中不會有任何噪音等環(huán)境破壞,非常適宜大批量制造。消費者只要簡單改進一下洗浴的連接管路,即可達到節(jié)能的效果。通過筆者近一年的100位消費者的測試、計算:如三口之家每年的洗浴費用為2500元,平均每年可以節(jié)省1800元左右費用。
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