變?nèi)菁夹g(shù)助力熱水器節(jié)能

　　隨著消費(fèi)者生活水平的提升，生活用熱水的習(xí)慣慢慢發(fā)生著變化，消費(fèi)者對(duì)于熱水器的需求由單一的洗澡功能逐步在向家庭熱水中心這一功能轉(zhuǎn)變。由于家庭熱水中心全面提升消費(fèi)者的生活品質(zhì)的同時(shí)，也意味著會(huì)更耗能，在節(jié)能需求日益高漲的背景下，在滿足舒適的同時(shí)，節(jié)能也成為大容積電熱水器必須要面對(duì)的問題。

　　在電熱水器的能耗當(dāng)中，熱水存儲(chǔ)消耗的能源占比非常高，企業(yè)通過加厚保溫層，增加各種智能的控制方式等來盡可能地減少電熱水器的耗電。筆者認(rèn)為，其實(shí)，傳統(tǒng)的電熱水器使用變?nèi)菁夹g(shù)會(huì)使節(jié)能效果邁上一個(gè)新的臺(tái)階。

　　多箱式儲(chǔ)水熱水器是早期的變?nèi)菔綗崴?，一般用于大型工程中，如果是家用電熱水器，則只能用浮板式變?nèi)莸姆绞?。具體來講就是通過在垂直的圓柱形熱水器內(nèi)膽中放置浮板，既起到隔熱保溫作用，同時(shí)也起到了對(duì)內(nèi)膽中的水分層作用。在隔板的上方為熱水區(qū)，下方為冷水區(qū)。當(dāng)電熱管工作時(shí)，下方的水被加熱轉(zhuǎn)入上方，浮板向下移動(dòng)。當(dāng)上方出水口打開時(shí)，熱水流出，冷水從下方進(jìn)水口進(jìn)入，浮板向上移動(dòng)。由于熱水區(qū)的容積和冷水區(qū)的容積在不斷變化，故稱之為變?nèi)?。這種變?nèi)菁夹g(shù)出水溫度是恒定的，它不因?yàn)槔渌M(jìn)入的多少而產(chǎn)生變化，故熱水產(chǎn)出率高達(dá)95%以上。

　　采用變?nèi)菁夹g(shù)的熱水器，可通過在內(nèi)膽外壁安放若干溫控器，實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)膽中的水進(jìn)行多種形式的變?nèi)荨＠?，安?個(gè)溫控器，就可以把熱水器分成5等份。再通過智能控制器可以方便控制電熱管的開關(guān)，讓浮板停在預(yù)定的位置上。比如，通過預(yù)置讓隔熱停在上方第二個(gè)溫控器位置上，那么整個(gè)內(nèi)膽中的熱水區(qū)容積是2/5，冷水區(qū)容積是3/5。同時(shí)，還可以通過時(shí)控器將工作時(shí)間分成二個(gè)時(shí)段，例如，將峰電時(shí)段的變?nèi)荼日{(diào)為1/5，谷電時(shí)段則隨著季節(jié)和使用人數(shù)變化將變?nèi)荼葟?/5調(diào)至5/5，以達(dá)到即開即熱功能，同時(shí)又達(dá)到節(jié)能的效果。

　　從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，熱水器的發(fā)展方向是復(fù)合能源熱水器。光電互補(bǔ)式、風(fēng)光電互補(bǔ)式熱水器是潛力的新型產(chǎn)品，這也是目前衛(wèi)浴行業(yè)中各品牌都在積極推出家用的空氣能熱水器、太陽能熱水器的原因。但這類綜合能源的產(chǎn)品通常容積都較大，例如，空氣能熱水器一般家庭用的機(jī)型容積都在100L以上。光能、空氣能的間歇性，產(chǎn)品體積大也是發(fā)展的障礙。但如果使用變?nèi)菁夹g(shù)，可以把少量的，短時(shí)間(風(fēng)，光)能量轉(zhuǎn)化成少量的熱水而轉(zhuǎn)移到浮板上方存儲(chǔ)起來，這樣就可以使太陽能熱水器、空氣能熱水器變成一款更加高效節(jié)能的電器。

　　空氣能水器在實(shí)際運(yùn)行中，熱泵是一個(gè)變工況的過程。其冷凝溫度隨水溫從低到高持續(xù)攀升，其蒸發(fā)溫度隨一年四季環(huán)境溫度不同跟著急劇變化。空氣能熱水器的能效SPF是以低溫運(yùn)行工況、最小運(yùn)行工況、名義工況、最大運(yùn)行工況四個(gè)工況點(diǎn)為典型工況點(diǎn)，在當(dāng)?shù)丨h(huán)境溫度分布圖中得出相應(yīng)系數(shù)，然后以加權(quán)方式計(jì)算所得。因此我們?cè)谟懻摽諝饽軣崴鬏^之電熱水器有節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)時(shí)，不要忽略變動(dòng)工況給它帶來的負(fù)面影響。為了減小它的負(fù)面影響，提高能效SPF，將平板太陽能集熱器作為熱泵熱水器的膨脹器，這就是直膨式太陽能熱泵熱水器。顯然可以改善低溫運(yùn)行工況，使其蒸發(fā)溫度在冬季有所提高。

　　如果把蒸發(fā)端叫空氣能的上游，那么冷凝端為空氣能的下游。在儲(chǔ)水內(nèi)膽中使用變?nèi)菁夹g(shù)，將冷凝器放置在浮板下方的冷水區(qū)，加熱時(shí)升溫的水轉(zhuǎn)移到浮板上方的熱水區(qū)，使冷凝溫度保持一定。上游再通過太陽能集熱器改善工況，下游通過變?nèi)菁夹g(shù)改善工況，這時(shí)的空氣能熱水器就可以達(dá)到最大能效。

　　帶有儲(chǔ)水內(nèi)膽的各類熱水器最大的矛盾是大容積和速熱，而變?nèi)菁夹g(shù)就是要解決儲(chǔ)水器大容量和速熱的矛盾，可以使各類帶有儲(chǔ)水內(nèi)膽的熱水器將有限的內(nèi)膽容量盡可能地?cái)U(kuò)大熱水產(chǎn)出，同時(shí)又可以短時(shí)間加熱一定量的熱水，是未來熱水器節(jié)能的核心技術(shù)。

　　變?nèi)菔诫姛崴餍枰诔Ｒ?guī)電熱水器的基礎(chǔ)上增加變?nèi)莨δ?，?nèi)膽垂直安放會(huì)增加成本，但功能卻成倍增加，既達(dá)到提高人們的生活質(zhì)量的目的，又同時(shí)順應(yīng)了國(guó)家節(jié)能減排的大勢(shì)，將使得熱水器進(jìn)入到高效，節(jié)能，環(huán)保的新階段。但一個(gè)產(chǎn)品在市場(chǎng)中被消費(fèi)者所認(rèn)可，主要取決于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)原理是否先進(jìn)，制造工藝是否精良，價(jià)格是否與用戶合拍，運(yùn)行成本是否低廉，因此最終變?nèi)菁夹g(shù)能否在熱水器中得到很好的應(yīng)用，還在于技術(shù)的創(chuàng)新性，實(shí)用性，經(jīng)濟(jì)性。

　　(責(zé)編 連小衛(wèi))