能效水平提升 电热水器竞争力强劲
以往,对储水式电热水器产品而言,洗浴的“舒适”与“节能”似乎是两个矛盾的概念,当追求节能的时候,洗浴感受的舒适度就会降低,追求舒适性的时候,节能指标就会受损。
2008年,电热水器能效标准推出,主要评判能效指标是24小时固有能耗系数和热水输出率。节能评价值应该是一个比较高的指标,并不是所有的产品都能够达到节能评价值要求。24小时固有能耗系数(ε)指标1级为≤0.6,2级定为≤0.7,热水输出率(μ)1级定为≥70%,2级定为≥60%。在当时的市场背景下,能够达到1级能效指标的产品占5%,达到2级的占20%,也就是说应该只有小部分产品达到1级能效水平。
在电热水器能效标准实施之后,消费者开始非常关注产品的节能指标,电热水器的技术升级也围绕节能工作全面展开,寻求“舒适”与“节能”的最佳平衡。
电热水器能效水平的提升,主要从两方面改进。一是24小时固有能耗,二是热水输出率。在电热水器能效标准实施前,电热水器企业就已经非常重视产品的节能,但多是从对保温层的材料及工艺革新上加以改善,以减少保温时间的热损耗,同时通过一些智能控制技术的应用来达到节能效果,当时产品的24小时固有能耗水平就已经处于较高水平,可是提升的空间并不大,除非有更新型的保温材料的出现,或产品发生结构性的变化。
但对于热水输出率指标,2008年之前大部分厂家并没有在意这一点,真正做得比较好的产品很少,也就有着极大的提升空间。因此,自2008年以来,传统储水式电热水器节能水平的提升,主要体现在提升热水输出率方面的技术改进。
电热水器的加热系统位于内胆中,电热管上部以热对流换热方式为主,下部以热传导换热方式为主,所以热水器内部不同温度的水是分层的。在洗浴过程中,进水口进入的冷水进入热水器内胆后由于速度和方向的不同,对静止状态下分层的热水会造成影响。如果热水器的结构设计不好,冷水会直接往热水里面冲,冷热水混合严重,很容易形成窝流,热水很快就被冷水冲散,热量被浪费。如果进水口进入的冷水对胆内的热水不产生扰流现象,则热水器内胆中的热水损失少,也能充份流出,热水输出率自然就高。
所以,提升热水器输出率,主要是利用结构或是增加缓流装置,让内胆中的水充份加热,并与冷热水形成一个很明显的区分,尽量减少混水的产生。
改善水路设计
海尔采用了强制返水板结构,对热水器的内胆和加热系统进行匹配改善,在热水器中增加强制挡水板,将冷水和热水器强制分离。同时通过改善水路系统,将热水器进水水路的出水口的面积加大,因为流量一定,出水面积和流动速度成反比,这样流动 速度会变慢。使热水器底部强制挡水板下方的流动速度逐步减缓,对热水的冲击越来越小,冷水和热水的混水很轻,将热水器的热水输出率稳定提高到93%以上。
格美淇的解决方案也是在内胆中设置进水导流罩板,对进入内胆的冷水流向进行有效引导,大大减少下层冷水对上层热水的冲击和无效混合。阿诗丹顿对进水水路的改善,采用双层套管低水位进入,防止冷水直接冲入,使加热更均匀有效,类似防电墙结构,起到减压缓流的作用,避免冷水直接在压力作用下斜向上冲入高温区。西门子的倍热导流翼也是同样的目的,都是通过在水路设计上的改进,让内胆中的冷热水形成分层,减少混水提高热水产出率。
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