正确认识冷凝式热水器的热效率

2011-06-20 21:56 来源:现代家电网 作者:陈茂军[ 收藏 ]

  燃气热水器能效标识的实施,将推动节能型热水器快速发展。该标准明确提出了热水器的节能目标,要求企业通过不断努力与革新逐步使热水器的热效率(按燃气低热值计算)从现在不低于80%,提高20%,最后达到不低于96%的一级节能热水器的要求。如果是现有技术结构的燃气热水器产品,热效率达到能效二级88%以上可以实现,但若要达到一级能效96%的热效率就必须采用冷凝式结构。

  冷凝式热水器是指“在正常使用条件下,烟气中的水蒸气被部分冷凝,冷凝释放出的潜热用于加热卫生热水的热水器”。1995年冷凝式热水器首先在欧洲使用,1997年12月联合国气候变化纲要公约第三次缔约国大会所采纳的要削减发达国家温室气体排放量的《京都议定书》,使欧洲国家及日本等国相应制定了严格的能效目标。修订了燃气热水器的能效标准,欧洲及日本政府采取产业支持和提供财政补助的政策,政府将补助费兑现给用户,为培养冷凝式燃气热水器需求市场起了很大的推动作用,加速了冷凝式燃气热水器的发展。高效、节能环保产品比以往吸引了更多的用户。目前国内市场也已经有许多的冷凝式燃气热水器上市。

  在全球能源日趋紧张的大环境之下,节能型的热水器产品肯定会成为一个市场发展的方面。例如日本政府就出台相应的推广政策,每售出一台冷凝式燃气热水器政府给企业补助4万日元,希望到2010年实现生产的热水器全部是冷凝式燃气热水器。

  目前来讲,在国内市场中冷凝式燃气热水器售价较高,普通消费者接受有一定的难度,传统的燃气热水器依然是主销产品。但对于广大经销商来讲,对于冷凝式的产品还是要有一个比较清淅的认识,这样才能更好地理解这一产品。

  对于冷凝式燃气热水器的热效率为什么可以超过100%,一方面是其与传统的燃气热水器计算方法上存有一定的差异。燃气热水器燃烧燃气释放热量有“低热值”与“高热值”的区别,“高热值”与“低热值”的差异就是水蒸气的潜热。国内燃气热水器标准计算热效率是按“低热值”的利用效率来计算的,而冷凝式热水器是利用了烟气中水蒸气的潜热,因此实际计算的结果其热效率就可能会超过100%。另一方面是因为冷凝运行方式所选用的换热器型式与燃烧方式都会各不相同,冷凝式加热器的主要特点是增加了冷凝换热系统,除同普通热水器一样具有一套“一级热交换器”外,它还增加了一套“二级热交换器”以利用烟气的潜热。其实根据燃气“高热值”与“低热值”的关系,冷凝式热水器的最大可能热效率是很容易推断的。以最普及的天然气为例,其燃烧的“低热值”与“高热值”差异一般在10%左右,因此可以计算出冷凝式燃气热水器热效率的“满值”约为110%。

  但因为110%热效率的实现,是要求燃气燃烧释放的热量没有丁点损失而被完全的利用。现实中热量没有任何损失被完全利用,这显然是不可能的,实际使用中燃气是不可能100%的完全燃烧,而热水器不仅有热量的自然散热损失,烟气也依然会带走些许的热量(冷凝式排烟温度一般在60℃-70℃)。我们可以再计算一般冷凝式热水器的热效率可以达到的数值。假设烟气的潜热被100%的利用(实际也是不可能的),而一级热交换的热量利用效率为88%,则可以计算出该冷凝式热水器的热效率为98%;从这一点也可见,国标一级能效的热效率定为96%是非常合理的。同理若冷凝式热水器的热效率为107%,依然假设其潜热被100%利用(当然实际也是不可能的),则其一级热交换的热量利用效率为97%。一级热交换的热量利用效率达到97%(即表示一台非冷凝式热水器的热效率可以达到97%以上),个人认为这有相当的技术难度,一级热效率的合理范围应该在88%~92%。即使国外也早有一些燃气热水器应用了非常先进的燃烧技术,但目前笔者还没有见到过、也不了解到有何种技术,能使一台非冷凝式燃气热水器热效率超过95%。

  冷凝式燃气热水器在国内还刚刚起步,而在国外已有10多年的历史,日本冷凝式燃气热水器已非常普及,在欧美已有些国家明令禁止销售非冷凝式燃气产品(燃气壁挂炉或燃气热水器)。笔者查阅了国外大量的冷凝式燃气热水器的资料,不过也鲜有发现他们冷凝式产品的热效率有超过103%的。

  冷凝式燃气热水器相较于普通产品当然有非常明显的节能效果,但热效率的提升并不是冷凝式热水器的技术核心,因为只要增加一套二级热交换器利用烟气的潜热,其热效率自然提升。冷凝式燃气热水器与普通产品另一差异是使用中会产生冷凝水,因此冷凝式产品的技术核心是在提升热效率的同时,如何有效的处理冷凝水。冷凝水具有很强的酸性,不仅会腐蚀机器自生影响产品的使用寿命,如直接排放更会腐蚀家庭管道系统,排放到环境中也会污染环境;因此产品必须具有合理的技术结构,能够很好的收集、导流、中和、排放冷凝水。在日本,冷凝式燃气热水器有完全不同普通热水器异常严格的技术规范与安装规范;而在国内甚至有的冷凝式产品没有冷凝水中和装置,冷凝水直接排放这是不可想象的。

  任何新产品进入国内市场,都会有企业能够快速的推出产品来抢占市场,但却往往会因市场尚不成熟,企业产品质量也不过关,导致返修率高、产品使用寿命短,而最终使市场丧失信心。很多产品在国内都经过这样曲折的发展过程,这是我们应该汲取的教训。

  (责编 连小卫)

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