储水式电热水器分层加热技术的分析研究及设计应用
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储水式电热水器的多功能和智能化设计储水式电热水器是一种常见的家用热水设备,其通过将水加热后储存起来,方便用户在需要时随时获取热水。
随着科技的进步,储水式电热水器的设计也在不断创新发展,以提供更多功能和智能化的体验。
本文将探讨储水式电热水器的多功能和智能化设计,并讨论其对用户的便利性和舒适性的影响。
首先,多功能设计是储水式电热水器发展的重要趋势之一。
除了传统的热水供应功能外,现代的储水式电热水器通常还具备多种其他功能。
例如,一些储水式电热水器配备了水温调节功能,用户可以根据自己的需求来调整水温,从而满足不同的洗浴需求。
此外,一些高级型号还具备节能模式和定时功能,可以根据用户的生活习惯和用水时间安排来智能控制加热和保温的时间,以节约能源和提高使用效率。
智能化设计是当前储水式电热水器设计的新增要素。
随着物联网技术的发展,越来越多的家电产品开始具备智能化功能,储水式电热水器也不例外。
通过与手机或智能家居系统连接,储水式电热水器可以实现远程控制和监控。
用户可以通过手机APP或其他终端设备,随时随地操控电热水器的工作状态,比如调整水温、开关机、查询剩余热水量等等。
智能化设计让用户更加便捷地控制和管理热水器,提高了生活的舒适度。
除了多功能和智能化设计,储水式电热水器的安全性也是设计过程中的重要考虑因素之一。
电热水器的安全问题一直备受关注,因为不当使用可能会导致漏电、火灾等安全事故。
因此,现代的储水式电热水器在设计中通常会加入多重安全保护措施。
一方面,它们配备了过载保护、漏电保护、干烧保护等电路保护装置,以保证电热水器在异常情况下能够及时停止工作,避免安全风险。
另一方面,一些智能型号还提供远程报警功能,当电热水器发生异常时,系统会发送警报信息到用户的手机上,让用户及时采取措施。
此外,储水式电热水器在外观设计上也不断创新,以满足用户对美观的需求。
传统的储水式电热水器通常采用矩形或圆筒形状,颜色一般为白色或灰色,较为普遍,但缺乏个性与创意。
太阳能储热水箱温度分层的研究现状及发展趋势
太阳能储热系统是通过将太阳能转换为热能并储存在储热器中,用于满足人们日常生活所需热水用量。
太阳能储热水箱是太阳能热水器系统中的核心部件,其有效性与太阳能系统的性能直接相关。
在太阳能储热水箱内,水具有温度分层,即温度随着高度上升逐渐降低。
这是由于热传导的限制以及水的自然对流效应。
温度分层会导致储热器内部温度分布不均匀,影响到太阳能热水器系统的能效。
因此,太阳能储热水箱温度分层的研究至关重要。
太阳能储热水箱温度分层的研究历史已经有40年以上的时间。
早期的研究主要是通过数学模型来预测太阳能储热水箱的温度分布。
后来,人们发现实际观测与理论预测之间存在差异,于是出现了更多基于实验研究的文章。
1. 温度分层现象的特征及其影响因素研究
太阳能储热水箱内的温度分布不仅仅受到水的自然对流影响,还受到水箱的结构、工质流量等因素的影响。
研究人员通过实验和数值模拟的方法,对温度分层现象和其影响因素进行了深入探究。
为了改善太阳能储热水箱内的温度分布不均匀现象,人们提出了一系列控制方法。
例如:增加储热系统的流量、采用合理的水箱结构等。
这些方法都可以有效的改善温度分层现象,提高太阳能热水器系统的能效。
通过传感器采集温度等参数,控制系统可以实时监测太阳能储热水箱内的温度分布情况。
目前,研究人员正在研发更加先进的监测及控制系统,并试图将它们应用于实际型号中。
储水式电热水器的快速加热技术储水式电热水器是我们日常生活中常见的热水设备之一,它通过电加热元件将储水箱内的水加热到设定温度,为我们提供热水供应。
然而,在传统的储水式电热水器中,加热水的速度较慢,需要较长时间来达到所需温度,这给我们使用带来一定的不便。
为了解决这一问题,快速加热技术应运而生。
快速加热技术是指通过改进储水式电热水器的加热系统,提高加热效率以减少加热时间的技术手段。
在快速加热技术中,最重要的改进之一是加热元件的设计。
传统的储水式电热水器中,加热元件通常采用耐高温合金材料,但加热效率不高,会导致加热时间较长。
而采用新型的加热元件材料,如高导热材料或改进的电热材料,可以提高加热效率,将加热时间缩短。
除了改进加热元件材料,快速加热技术还可以通过改进加热系统的控制方式来实现更高效的加热。
传统的储水式电热水器通常采用恒温控制方式,即加热元件通过感温装置检测水温并维持恒温。
这种控制方式虽然保持了水温的稳定,但加热时间较长。
而快速加热技术可以采用智能温控系统,根据实际需求调整加热功率,提高加热速度。
智能温控系统可以通过感温器感知水温,并根据用户设定的目标温度自动调整加热功率,从而快速将水加热到所需温度。
在快速加热技术中,还可以引入节能技术,以提高储水式电热水器的能效。
节能技术旨在减少能源的消耗,降低对环境的影响。
例如,通过加强储水箱的保温措施,减少热量的损失;采用高效的绝缘材料,减少散热;利用余热回收技术,将热水器排放的废热重新利用等。
这些节能技术不仅可以提高加热速度,还可以降低使用成本,对环境友好。
除了技术的改进,用户在选择和使用储水式电热水器时也可以采取一些措施来实现快速加热的效果。
首先,选择合适容量的水箱。
水箱容量的大小与加热速度息息相关,容量过大会导致加热时间过长,而容量过小又无法满足热水需求。
因此,选购适合家庭实际需求的储水式电热水器非常重要。
其次,合理设置加热时间和温度。
在平时使用中,可以根据所需热水量设定合理的加热时间和温度,以充分利用加热能源。
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2018年第37卷第1期·44·化 工 进展不同结构储热水箱分层特性的实验研究黄震,王子龙,张华,黄华杰(上海理工大学制冷及低温工程研究所,上海 200093)摘要:在太阳能集热系统中,储热水箱内的温度分层效果受不同水箱结构的影响巨大。
为研究这一特性,搭建了一套储热水箱分层特性测试实验台,对直接进口式、三层孔板式和盒状结构水箱进行了测试实验。
水箱内初始水温为70℃,在相同的进水温度和不同的流量条件下,根据实验数据绘制了不同结构水箱内的各层温度变化曲线。
结果显示,进水流量越大,水箱内混合效应越大,各层温度趋于一致的时间越短。
在热力学定律的基础上,计算并分析了3种结构水箱的取出效率、㶲和Str 数等分层特性指标。
结果表明,3种结构中,盒状结构水箱内的温度分层效果最好,对热量的利用率最高,盒装结构有效地抑制了冷热水混合效应,其次为三层孔板式水箱,而直接进口式水箱的温度分层效果最差。
关键词:储热水箱;分层效果;取出效率;㶲;分层数中图分类号:TK114 文献标志码:A 文章编号:1000–6613(2018)01–0044–09 DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2017-0690Experimental analysis on stratification characteristics of differentstructure tanksHUANG Zhen ,WANG Zilong ,ZHANG Hua ,HUANG Huajie(Institute of Refrigeration and Cryogenics ,University of Shanghai for Science and Technology ,Shanghai 200093,China )Abstract :In solar energy heat-collecting system ,temperature stratification effect of the storage tank is greatly influenced by different tank structures. A test rig of storage tank was established in order to study the stratification characteristics. Experiments of three different structure tanks (direct import ,three layers and stratifier )were carried out. The initial water temperature in the tank is 70℃. Under the same inlet water temperature and different quantities of flow rate ,the temperature variation curves of each layer in different structure tanks were drawn according to the experimental data. Results showed that with the increase of influent flow rate ,the mixing effect in the storage tank is strengthened and the temperature of each layer tends to be consistent with less time. Based on the law of thermodynamics ,the indexes of stratification effect such as extraction efficiency ,dimensionless exergy and stratification number of these tanks were analyzed. Results also showed that among these different structure tanks ,the stratifier has a best stratification effect and effectively inhibits the mixing effect. Besides ,three layers tank has a better stratification effect than the direct import ones.Key words :water storage tank ;stratification effect ;extraction efficiency ;dimensionless exergy ;stratification number太阳能是目前应用较为广泛的一种环保能源,随着环境恶化的日益加剧,太阳能利用日益受到人们的重视。
太阳能热水系统储热水箱温度分层的研究进展张夏一;胡明辅【摘要】水箱的温度分层现象可以有效地提高太阳能热水系统的集热性能,并能够减少能源消耗,容易满足不同的用水需求.对于水箱温度分层现象,综合国内外相关文献资料,从储热水箱温度分层的原理及作用、影响因素、研究模型和方法等方面进行介绍与分析.最后结合当前的研究情况,对今后的太阳能热水系统水箱温度分层的研究趋势进行了展望.【期刊名称】《节能技术》【年(卷),期】2015(033)006【总页数】5页(P517-521)【关键词】温度分层;集热性能;太阳能热水系统;储热水箱;研究模型【作者】张夏一;胡明辅【作者单位】昆明理工大学太阳能工程研究所,云南昆明650500;昆明理工大学太阳能工程研究所,云南昆明650500【正文语种】中文【中图分类】TK51太阳能作为一种清洁的可再生新能源,其丰富性、利用简便性、清洁性等优势越来越受到人们的青睐。
太阳能利用技术主要包括热利用和发电,现今,太阳能热利用是商业化程度最高,应用最普遍的技术之一。
储热水箱作为太阳能热水系统的储热设备,具有储存能量和调节用水的功能,其储热性能对整个系统运行的影响至关重要[1]。
关于储热水箱中温度的分布,通常呈现沿高度方向的分层现象,这种现象对于提高太阳能系统的集热性能是大为有利的。
但在工程实践中,不适当的设计会破坏水箱中的温度分层。
因此,如何有效地改善和维护水箱中的温度分层,一直是许多学者研究的课题。
当水的温度大于4℃时,其密度变化与温度成反比,即水的密度会随着温度的升高而减小,而且密度减小的趋势会随升温而越来越大。
在储热水箱中,高温水会因其密度小而受浮升力作用浮在水箱的上部,而低温水因其密度较大而沉降在水箱的底部,随着水箱内整体温度的不断上升,会在水箱的高度方向自上而下地出现水温由高到低的分层现象,当无外界干扰时,水箱内的水不会以任何方式进行激烈地混合或搅动,这就是温度分层(或热分层)现象。
蓄热水箱的热分层研究进展蔡洋;朱威全【摘要】太阳能热水系统中蓄热水箱热分层的研究,已经成为目前提高太阳能集热器效率和太阳能保证效率的重要方向,良好的热分层一方面可以降低进入集热器的温度,减少传热损失,提高集热器效率;另一方面可以提高水箱内可被利用的高温水量,减少辅助加热量,从而提高整个太阳能热水系统的性能.综合国内外文献,总结了蓄热水箱热分层现象,热分层的数学模型以及影响因素,并展望了热分层蓄热水箱的研究趋势.【期刊名称】《应用能源技术》【年(卷),期】2017(000)002【总页数】6页(P33-38)【关键词】热分层;太阳能;蓄热水箱;进出口结构;运行条件【作者】蔡洋;朱威全【作者单位】上海电力学院,上海杨浦200090;上海电力学院,上海杨浦200090【正文语种】中文【中图分类】TK02随着能源枯竭、环境污染问题的日益严重,人们越来越关注可再生能源的开发和利用,其中太阳能作为一种清洁的可再生能源,正得到广泛的应用,太阳能热水系统是太阳能热利用较为成熟和有效的方式之一。
太阳辐射的不连续性变化会引起集热器获取太阳能量的不稳定,因此,蓄热装置的设置成为解决这一问题的重要途径,太阳能热水系统中常采用蓄热水箱来存储热能。
蓄热水箱内底部的低温水进入太阳能集热器,经加热后输送到水箱顶部。
由于水箱内水的温度分布不同,引起密度的不同,温度高的水密度较小则上升到水箱顶部,温度低的水密度较大则下沉到水箱底部,从而在蓄热水箱内形成了不同程度的热分层情况。
合理利用水箱热分层可以降低太阳能集热器进口温度,减少传热损失,提高集热器效率;同时也能增加可被利用的高温水量,减少辅助加热量,从而提高太阳能利用的系统效率。
因此,要使蓄热水箱内保持良好的热分层,则需要研究影响热分层现象的相关因素。
文中综述了国内外学者对太阳能热水系统蓄热水箱热分层现象的研究进展,介绍蓄热水箱热分层现象,蓄热水箱热分层的数学模型及影响因素,并展望了蓄热水箱热分层研究的发展方向。
储水式电热水器工作原理储水式电热水器是一种常见的热水器类型,其工作原理是利用电能将水加热并储存起来,以供日常生活使用。
下面我们将详细介绍储水式电热水器的工作原理和相关知识。
储水式电热水器的基本结构包括储水罐、加热元件、保温层、控制系统等组成。
其工作原理主要可以分为加热和储存两个过程。
首先是加热过程。
当使用者需要热水时,控制系统通过指令启动加热元件,加热元件通常是采用电热管或电热棒,利用电能将周围的水加热。
加热元件的设计一般采用密集排列,以提高加热效率。
加热元件受电流通过产生热量,将水加热至一定温度。
在加热的过程中,热水会上浮到储水罐的顶部,而较冷的水则下沉到储水罐的底部,形成对流。
这样可以有效地使整个储水罐内的水温均匀,加热效果更佳。
其次是储存过程。
当水温达到设定温度后,控制系统将关闭加热元件,此时热水会被储存在储水罐中。
储水罐一般采用内胆式结构,内胆表面镀有镀锌涂层或采用不锈钢制成,以防止水垢和生锈。
同时,储水罐外围会有一层保温层,一般采用聚氨酯等保温材料进行保温,以减少热量损失,提高能效。
这样可以保持热水的温度并储存一定时间,等待使用者需要时再次供应热水。
值得一提的是,储水式电热水器还配备有温控系统,一般包括温度传感器、温控器和热水出口处的安全阀等。
温度传感器用于实时监测储水罐内水温情况,温控器则根据传感器的反馈控制加热元件的开关,以维持设定的水温。
另外,安全阀则用于在水压过大时释放压力,以确保储水罐的安全使用。
总的来说,储水式电热水器的工作原理是通过加热元件将水加热至设定温度后存储在储水罐中,由温控系统实现加热和保温的控制。
这种类型的热水器在家庭、宾馆、餐厅等场所得到广泛应用,其简单易用、成本低廉和性能稳定等特点受到了用户的喜爱。
最后还需提醒用户在使用储水式电热水器时,需要定期清洗和保养,以防止水垢积聚和细菌滋生。
另外,在安装、使用和维护时需要遵循相关安全规范,以确保使用的安全可靠。
希望本文能帮助大家更好地了解和使用储水式电热水器。
第3"卷第5期有色金属材料与工程NONFERROUS METAL MATERIALS AND ENGINEERING Vol.38 No.5 2017文章编号:2096-2983 (2017) 0*-0273-07D01:10.13258/ki.nm m e.2017.05.005储热水箱分层特性的研究黄震,王子龙,张华,黄华杰(上海理工大学制冷及低温工程研究所,上海200093)摘要:储热水箱被广泛使用在太阳能集热系统以及家用电加热热水器中,是决定集热系统和热水器性能的关键因素之一,储热水箱分层效果的好坏决定了集热系统的效率及热水器的热水出水量.绘制了直接进口和三层孔板两种储热水箱结构图,通过设计试验系统,搭建储热水箱分层特性测试试验台,收集了两种结构水箱在相同的初始水温、不同流量时水箱各层温度随时间的变化数据并绘制成图.同时基于热力学定律,分析对比了相同进口结构、相同初始进出水温差取出效率随时间的变化.在初始温度50 H、流量为1.1和=2kg •min—1的工况下,对比了不同结构的M IX数对储热水箱分层性能的影响.关键词:储热水箱%温度分层%流量%效率%热力学中图分类号:T M911.4 文献标志码:AExperimental Analysis o f Stratification Characteristics ofa New Water Storage TankHUANGZhen,WANGZilong,ZHANGHua,HUANGHuajie(School of Energy and Power Engineering,University of Shanghai for Science and Technology,Shanghai 200093,China)A bstract:Water storage ank is widely applied in solar heating systems and household electricalalorifier. tt is one of the key factors that determines the performance of heating system and its stratification effect determines the efficiency of heating system and the outlet of hot water. In thisarticle,structure charts of two different heat storage ank(direct import and three-hole orifice)are drawn.The experimental system and the construction of stratification test-bed was designed. The change data ofthe temperature of each layer in the water tank at the same initial water temperature rate were collected and plotted. Meanwhile, based on the law of thermodynamics, the change of theextraction efficiency of the same imported structure and the same initial inlet/outlet water temperature isanalyzed and compared. Under the condition of initill temperature of 50 H ? when the flow rate was 1.1 and4. 2 kg •min"1 respectively, the influence of MIX number of different structure on the layeredperformance of heat storage tank was compared.Keywords:heat storage tank;temperature stratification;flow;efficiency;thermodynamics收稿日期:2017-2-23作者筒介:黄震(992—)男,硕士研究生.研究方向:半导体制冷方向研究.E-mail: ml3262732257@274有色金属材料与工程2017年第38卷随着环境恶化的日益加剧,作为环保能源之一 的太阳能越来越受到人们的重视,目前应用较为广 泛的是太阳能集热系统.储热水箱是太阳能集热系 统中非常重要的部件,具有能量调配和节能的作用. 由于太阳能辐射的间歇性以及使用的不规律性,使 得储热水箱的作用十分突出,其储热性能直接影响 着整个集热系统的效率.因此,对储热水箱的性能分 析逐渐成为研究热点.一系列研究表明,储热水箱的利用效率受温度 分层影响,温度分层越明显,水箱的进口温度越低, 热量的利用率越高,太阳能集热系统的效率也就越 高.而温度分层效果受到多个参数的影响,包括水箱 结构设计、流量进口位置及几何尺寸、进出水口的温 差、进水流量等因素[1].这些因素主要影响着水箱内 部的掺混作用,即对雷诺数R e 的影响.Or 6等2指出,理查逊数(及=G r /R e 2)表征了浮升力和掺混力 比值的大小,可以用来作为度量储热水箱内部分层 性能的参数.理查逊数越大表明水箱的分层效果越 好,反之则意味着水箱的掺混程度较大,分层效果较 差.本文通过在储热水箱内部安装三层孔板,改变了 水箱内水的掺混效果,起到了调节水箱内部温度分 层的作用.搭建了水箱分层特性测试试验台,并从温 度分布、体积、能量等角度分析了两种不同结构的储 热水箱的热量利用效率.1试验台搭建及测试储热水箱分层特性研究试验台由稳压水箱、球 阀、变频水泵、手动调节阀、储热水箱以及P P (连接 管路组成,图1为试验系统原理图.储热水箱设计高度为;0 cm ,直径35. 7 cm ,内 部容积60 L ,实测内部储水质量为62. 34 kg (测试 温度为8.6 H ),考虑密度的影响,换算后水箱内部 储水质量按E k 来计算.水箱内部插有8. # EW 电 加热器,电加热器安装在水箱底部,尽可能地靠近进 水口,有利于水箱内部热水的循环以及温度的均勻 分布.水箱底部为进水口 .图2和图3为两种水箱的 结构示意图.图2直接进口式水箱Fig. 2 Direct import water storage tank图3三层孔板式水箱Fig. 3 Three-plate orifice storage tank试验采用上海自动化仪表三厂A 级销电阻作 为测温电阻,精度为0.15 H ,进出水口各布置1根 销电阻,从水箱进水口到出水口均勻布置16根销电 阻测量水温,依次标号1〜16,销电阻的间隔距离为 4 cm .销电阻长度为10 cm ,测温端距离水箱的进水中心距离为7.5 cm ,理论上认为水箱内每一层的温 度分布是均勻的,所以测温端距离进水中心的距离第5期黄震,等:储热水箱分层特性的研究275对本试验测量数据的影响忽略不计.试验开始前,经 油浴恒温槽校准,达到精度范围,16根销电阻将测 得的温度数据传送至安捷伦34970数据采集器并可 上传至电脑软件.采用上海横河电机有限公司出品 的数字式涡街流量计测量试验流量,精度精确到读 数的1Z.水箱四壁及进出水口用保温材料保温,近 似可认为与环境无热交换.运行试验,从开始进水瞬 间记录直至水箱出水温度下降到接近进水温度时,停止数据采集,进行数据的保存和分析.本次试验利 用电加热和内部循环的方式将水箱内水温加热至 (50±0.3)°C.试验步骤:!)关闭球阀4,将系统其他所有球阀及手动调节 阀打开,开启变频水泵,保证出水口水流通畅,调节水 箱顶部排气孔,使管路及储热水箱中充满水(无空气).!)关闭球阀6和球阀7,调整手动调节阀开度 及变频水泵频率,达到需要测试的流量.在调节过程 中,应尽量保证稳压水箱液位的稳定,以期尽可能小 地减少液位对水流量的影响.(3)关闭球阀1、球阀3及球阀9,关闭变频水 泵,打开球阀6及球阀7,开启循环水泵,开启电加热,使得储热水箱内部温度逐步循环加热至既定温 度!0 ± 0.3)C .开启安捷伦34970数据采集器的扫 描功能,实时将水箱各层温度传送至电脑软件,以便 监测.!)停止水箱电加热,此时由于水的密度不同 造成温度不均,上层温度较高,下层温度较低,继续 运行循环水泵至水箱内部温度均勻.之后关闭循环 水泵,关闭球阀6和球阀7,打开球阀9,打开球阀3 及球阀1,开启变频水泵,出水开始.记录出水开始 时间,以便查阅数据.!)记录水箱实时出水流量.!)待水箱出水温度下降到接近进水温度时,停止数据采集,进行数据的保存和分析.2试验数据分析2.1进水流量对储热水箱分层特性的影响2.1.1温度-时间曲线图4和图5绘制了直接进口、三层孔板结构在初 始水温50 C时(进水温度基本一致)不同流量下水箱 各层温度随时间的变化,以及出水口温度对比曲线.500頰20201000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000时间/s(b) 2.25 kg-min5120100015002000 2500 500 1000 1500 2000 2500 3000时间/s时间/(d) 4.20 kg-mm图4 *〇°C直接进口不同流量水箱各温度测点温度随时间变化图F ig.4 Image of the temperature change of tank's temperature measurements over time underthe condition of 50 C initial water temperature, directly import and different flow276有色金属材料与工程2017年第38卷图* 50\直接进口不同流量水箱出水温度随时间变化图F ig.5 Image of tank outlet w ater's temperature change over time under the condition of 50 \ initial water temperature,directly import and different flow可以看出,不同结构出水曲线存在明显的差异, 这是由水箱结构决定的.水箱各层温度在维持各自 的“持续”时间后,会出现急剧下滑,后逐步趋向进水温度.每条曲线都存在一个温度突变的拐点,此拐点 的出现表明该层水体的原始温度被破坏,于冷水的 进入导致冷热水掺混,热水层被推向出水口,使该层 水体温度下降.大流量出水温度的拐点出现的时间 比小流量的早.表1 50 \直接进口不同流量水箱出水数据表Tab. 1 Data of outlet water under the condition of 50 \ initial water temperature,directlyimport and different flow进水流量/(kg • m in "1)进出水温差下降10Z所经历时间/s水箱温度一致后与 进水温度的差值%t/°C1.28 2 44132.251 24063.53678104.2051812500500(c ) 3.18kg *m in _11 一水箱出水口温度测点;2〜15—水箱由上到下温度测点:S 201000 2000 3000 4000 5000 60001000200030004000时间/ s时间/(a ) 1.10 kg-m in51 201000 1500 2000 2500100015002000时间/时间/图$ 50 \三层孔板不同流量水箱各温度测点温度随时间变化图F ig.6 Image of the temperature change of tank's temperature measurement s over t i me under the condi t i o n of50 \ initial water temperature ,three-plate orifice and different flow观察水箱50°C 初始水温在不同水箱结构内的 温度曲线和数据可以发现:在直接进口的水箱内,温 度曲线呈现“老鼠”状,随着流量的增大,曲线逐步收 缩,各层水温趋于一致的时间缩短,说明流量增大后,混合效应加大,更容易使各层温度一致,但各层 水温趋于一致后的温度与进水口的温度之差较大, 说明进水没有将水箱中的水逐层推出就流向了出 水口.第5期黄震,等:储热水箱分层特性的研究277图7 50 \水箱初始水温三层孔板不同流量水箱出水温度随时间变化图F ig.7 Image of tank outlet w ater's temperature changeover time under the condition of 50 C initial watertemperature,three-plate orifice and different flow表2 50 C水箱初始水温三层孔板不同流量出水数据表Tab. 2 Data of outlet water under the condition of50 C initial water temperature,three-plateorifice and different flow进水流量/ (kg•m in"1)进出水温差下降10Z所经历时间/s水箱温度一致后与进水温度的差值%t/°C1.10 2 8211.921 5551〜23.188844.23648三层孔板初始水温5〇°C温度曲线呈现“鱼尾”状,曲线形状介于直接进口与盒状结构之间.随着流 量的增大,曲线逐步收缩.水箱温度一致后与进水温 度的差值比直接进口小,在1〜2C左右,表明三层 孔板的水箱热量利用情况要好于直接进口的水箱.2.! 2不同流量取出效率的对比Lavan等!首次提出的概念,HegazW4]在文章中 定义:表3相同进口结构、相同初始进出水温差时随流量的变化Tab. 3 Extraction efficiency change with flow underthe condition of same import structure and initial temperature difference of in and out water直接进口 50C三层孔板50C流量/(kg•m in"1)取出效率/Z流量/(kg•m in"1)取出效率/Z1.2885.38 1.1084.802.2576.24 1.9281.613.5365.45 3.1876.824.2059.44 4.2374.98将表3中数据绘制成相同进水结构、相同初始 进出水温差时取出效率随流量的变化图,如图"所 示•图8相同结构、相同初始进出水温差取出效率随流量的变化图Fig. 8 Image of extraction efficiency change with flow under the condition of same structure and initial temperature difference of in and out water式中:r为进水速度'i。
双模储水式电热水器温升测试及结果分析金宁;王悦;陈常山;马超【摘要】目前市面上有两种类型的储水式热水器,一种是加热管在热水器内胆底部的单模储水式热水器,一种是两个加热管分别在内胆底部和出水口附近环绕的双模储水式热水器.本文主要对双模储水式电热水器进行了GB 4706.1-1998、GB 4706.12-2006标准的发热温升测试,给出了三种模式下有代表性的各个部件的温升,并推断出在第三种模式下,先令底部加热管工作至稳定再切换至上部电加热管工作至稳定,这种模式下的各部件的温升最高,温升测试也是最严酷的一种状态.【期刊名称】《家电科技》【年(卷),期】2018(000)009【总页数】3页(P88-90)【关键词】双模储水式热水器;温升测试;双加热管电热水器【作者】金宁;王悦;陈常山;马超【作者单位】山东省计量科学研究院山东济南 250014;山东省计量科学研究院山东济南 250014;山东省计量科学研究院山东济南 250014;山东省计量科学研究院山东济南 250014【正文语种】中文图1 单模热水器内部结构1 引言电热水器是指以电作为能源进行加热的热水器,可长期或临时储存热水。
按照GB 4706.12标准对储水式热水器的定义:储水式热水器是加热水并将水储存在容器中,装有控制水温装置的固定式器具[2]。
储水式电热水器因为其使用和安装方便,出水量大,水温稳定,不必分室安装等特点,得到广泛应用。
储水式电热水器又分为敞开式和封闭承压式两类,敞开式电热水器由于没有对内胆设计承压性能,功能有限,现在几乎退出电热水器的行业。
封闭承压式电热水器的内胆是密封的,水箱内水压大,其内胆也耐压,故可多路供水,既可用于淋浴,又可用于洗衣、洗菜,用途广泛。
目前国内市场上的电热水器主要是封闭承压式储水电热水器,本文主要讲述的是承压式储水电热水器。
目前市面上大多数承压式储水式热水器内部结构都如图1所示,属于单模热水器。
一个电加热管位于电热水器内胆的底部,在加热过程中,将热水器内胆底部的水进行加热,然后通过对流传热,将内胆底部的热水传送至内胆上部,内胆上部低温度的水流向内胆底部,这样形成对流换热循环,达到使整个内胆的水加热的目的。
储水式电热水器的电路原理和保护措施储水式电热水器是现代家庭中常见的热水供应设备之一。
它通过电路原理和保护措施来实现加热和保护功能,以确保用户能够安全和便捷地使用热水。
本文将为您详细介绍储水式电热水器的电路原理和保护措施。
在了解储水式电热水器的电路原理之前,我们先来了解一下其主要组成部分。
储水式电热水器通常由加热单元、温度控制器、热保护器、水位控制器和安全阀等组成。
其中,加热单元是核心部件,负责将水加热至设定的温度。
温度控制器和热保护器则用于监测和控制水温,水位控制器用于检测水位,而安全阀则是为了防止由于水压过高而导致的爆炸危险。
储水式电热水器的电路原理是基于加热单元的工作原理设计的。
加热单元一般由电热管和温度传感器组成。
电热管通过电流通过产生热能,将水加热至设定温度。
温度传感器用于监测水温,并将数据反馈给温度控制器,以便进行温度调节。
当水温低于设定温度时,温度控制器会向加热单元发送加热指令,电流通过电热管,从而加热水的温度。
当水温达到设定温度时,温度控制器会停止加热指令,以避免过热。
为了确保储水式电热水器的安全使用,一系列保护措施被应用到其电路设计中。
热保护器是其中最为重要的保护装置之一。
它可以检测水温过高的情况,并在超过安全温度范围时切断电源,防止电热水器过热引发火灾等事故。
热保护器通常采用双金属片热敏元件,当水温超过额定温度时,双金属片会快速弯曲导通的触点分离,以切断电流。
还有一种常见的保护措施是水位控制器。
水位控制器通过浮球开关或电极式传感器来检测水位的高低。
当水位过低时,水位控制器会切断加热单元的电流,防止电热管空烧,保护设备。
水位过高时,水位控制器会停止进水以避免溢出。
除了热保护器和水位控制器,储水式电热水器还经常配备有安全阀。
安全阀的作用是在水压过高时释放部分水压,以防止设备爆炸。
安全阀通常根据设计要求设置在一定的压力范围内,当水压超过设定值时,阀门会自动打开,释放压力。
总体而言,储水式电热水器的电路原理是通过加热单元和温度传感器实现水温的控制和调节,以满足用户的热水需求。