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          燃氣熱水器廠家

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          燃氣熱水器舒適性評估方法的技術探討

          發布日期:2019-08-01 作者:諾本 點擊:



          1895年世界上一臺快速燃氣熱水器誕生至今,已經歷了120多年的發展歷程。我國起步較晚,1979年中國一臺燃氣熱水器研制成功。經歷了近40年的發展,我國燃氣熱水器經歷了直排、煙道、強排、平衡、戶外五個階段,每一步發展都是在“安全”、“舒適”、“節能”和“環?!鄙系囊淮芜~進。近年來,我國燃氣管網基礎設施建設方面力度很大,燃氣熱水器市場在諸多利好因素的影響下取得高速發展。

          市場的高速增長,伴隨著人們消費觀念的轉變,用戶對燃氣熱水器的要求越來越高。除了需基本確保的的安全性能、穩定可靠、節能環保之外,用戶更加注意其使用的舒適性,智能舒適度高的產品已然成為消費新趨勢。

          對于燃氣熱水器舒適性問題,目前仍沒有一套系統科學的量化方法。本文結合用戶使用特點,以及相關國內外的標準要求,對燃氣熱水器輸出熱水性能的評價辦法進行技術探討。

          • 用戶體驗上對燃氣熱水器舒適性能的要求

          根據多年收集用戶對舒適性的反饋信息,主要體現在下面幾個方面:

          1、   出熱水速度:

          我國燃氣熱水器市場主要以強排式熱水器居多,局部地區存在少量的平衡式熱水器。強排式燃氣熱水器一般安裝在陽臺或廚房內。熱水器出熱水端距離末端用水點一般有15-20米,大戶型住宅樓或別墅,距離更遠。用戶沐浴時,需先排出冷水,然后才有熱水輸出,等待時間長,并且浪費近半桶水。

          2、   熱水忽冷忽熱:

          人體溫度是37℃,一般淋浴來說,夏天設定水溫38℃,冬天43℃為佳,水溫波動超過±2℃,人體會有明顯感覺。對于普通住宅樓,一般有三個常用熱水龍頭。用戶正在沐浴時,旁邊水龍頭開啟,輸出水流量變化,熱水器出現忽冷忽熱現象,并且水溫穩定時間較長。還有一種情況,產品本身協調配合問題,在持續供水過程中,也會出現忽冷忽熱現象。

          出水量大小。出于節能方面的考慮,我國標準中對水龍頭出水量要求有限制,不超過9L/min。實際用戶體驗來說,淋浴所用舒適的出水量不低于7L/min。使用浴缸時,出水量越大,等待時間越短,用戶越滿意。

          3、   停水溫升現象:

          通常沐浴過程中,用戶會短暫關閉水龍頭,熱水器重新啟動,會出現一段夾生水現象,即一段冷水和一段較燙的熱水,然后才會恢復正常。

          夏天使用時,進水溫度高超過30℃,水壓較低時,熱水溫度太燙,影響夏天正常使用。

          • 舒適度評價項目、試驗方法及等級評定:

          結合用戶實際使用時對燃氣熱水器舒適性的要求,參考GB693-2015《家用燃氣熱水器》和EN13203-1:2006 《家用燃氣供熱水器具(熱輸入不超過70千瓦和儲水是不超過300L的器具)第1部分:熱水輸出性能的評定》,特提出六項熱水器舒適性評價指標如下:

          1、   加熱時間:

          加熱時間越快,用戶等待時間越短,節省了很多水資源。

          EN13203-12006要求:器具出水口熱水溫升達到45K90%,且不低于34K溫升時所需的時間。共分為四個評定等級:

          等級

          0

          1

          2

          3

          加熱時間

          >60s

          ≤60s

          ≤35s

          ≤5s

          微信圖片_20190801094159.jpg


          GB6932-2015表述進水溫度(20±2℃),大負荷下燃燒,調節水流量,使出熱水溫度設定成比進水溫度高(40±1K的溫度,出熱水5分鐘后停止供燃氣,直到出、入水溫相等后再重新啟動,測出熱水溫度達到比進水溫度高(40±1K時所需的時間。對于自動恒溫式,測量到達比出水溫度低5℃的時間(出水溫度要求高于50℃)。要求加熱水時間不超過35秒。

          從目前產品來說,GB6932中要求的“不超過35秒”是Z低限的要求。實際上很多熱水器加熱時間可達到15秒以下?,F在市場上熱度很高的“零”冷水機型,具有預熱循環功能,出熱水速度更快。而EN13203-1中,2級和3級之間落差太大。為了更直觀界定產品性能,測試方法按照GB6932,建議進行分級評定:

          等級

          0

          1

          2

          3

          加熱時間

          ﹥35s

          ≤35s

          ≤20s

          ≤5s


          2、   流量變化熱水溫度穩定時間


          GB6932-2015EN13203-1:2006

          試驗

          條件
          額定壓力下的基準燃氣,供水壓力0.1MPa、額定電壓,進水溫度(20±2℃)進水溫度(10 ± 2) °C,供水壓力 (2 ± 0,1) bar,環境溫度 (20 ± 3) °C,額定電壓

          試驗

          方法
          將熱水器出水溫度值設定在比進水溫度高(30±2)K,當溫度穩定后,用增加水壓的方式調整水流量,使燃氣閥門開至Z大為Z大流量Qmax逐漸降低水流量至0.8Qmax,溫度穩定后記錄溫度值t。在2s內將水流量降低至0.6Qmax,同時開始測量出水溫度達到(t±2)℃的時間;再將水流量迅速從0.6 Qmax升高至0.8Qmax測量出水溫度達到(t±2)℃的時間,取降低和升高兩次時間的平均值。調節熱水器水流量到標稱水流量的95%,達到穩定狀態后將水流量減少到標稱水流量的70%,測量溫度穩定后所需的時間;重新將流量調節到標稱水流量的95%,測量溫度穩定后所需的時間。兩次測量的較長的時間即為熱水溫度穩定時間。
          要求

          不超過60s

          (適用于具有自動恒溫功能)
          0123
          ≥60s<60s<30s<10s

          上述兩種試驗方法均有缺陷,只有兩個水流量變化值。帶分段燃燒技術的恒溫熱水器,水流量變化正遇到分段燃燒時,熱水溫度穩定時間就會加長。而上述實驗中所述的水流量變化值卻不一定會發生在分段燃燒的切換范圍內。更嚴格科學地考評產品,需進行不同水流量變化條件下的測試。

          測試裝置:利用兩路水量調節裝置,分別用水閥進行控制,可實現快速切換(如下圖)。

           

          微信圖片_20190801094204.jpg


            試驗方法:將熱水器出水溫度值設定在比進水溫度高(30±2K,當溫度穩定后,用增加水壓的方式調整水流量,使燃氣閥門開至大,得到大流量Qmax。逐漸降低水流量至0.95Qmax,溫度穩定后記錄溫度值t,然后以2L/min為一個增減量,在0.95 Qmax和Z低啟動水流量(達不到時以Z接近值)之間進行水流量變化。記錄每次熱水溫度達到(t±2)℃的時間,測量的長的時間即為熱水溫度穩定時間。試驗記錄表格示例:


          變化前水流量(L/min

          變化前水流量(L/min

          穩定時間(s

          1

          0.95Qmax

          0.95Qmax-2


          2

          0.95Qmax-2

          0.95Qmax-4


          3

          0.95Qmax-4

          0.95Qmax-6


          4

          0.95Qmax-6

          0.95Qmax-4


          5

          0.95Qmax-4

          0.95Qmax-2


          6

          0.95Qmax-2

          0.95Qmax


          評級辦法:

          等級

          0

          1

          2

          3

          熱水溫度穩定時間

          ≥60s

          <60s

          <30s

          <10s

          微信圖片_20190801094212.jpg


          3、   流量變化熱水溫度波動:

          試驗方法按照上文中所述的辦法,以2L/min為一個增減量,從0.95Qmax到低啟動水流量,進行全程測試。測得每次水流量變化所引起的水溫變化,記錄每一次水溫偏差,得到大水溫偏差值。

          試驗記錄表格示例:


          變化前變化前

          偏差值t-t’

          (K)

          水流量(L/min

          水流量(L/min

          熱水溫度t

          ()
          水流量(L/min
          10.95Qmax
          0.95Qmax-210.95Qmax
          20.95Qmax-2
          0.95Qmax-420.95Qmax-2
          30.95Qmax-4
          0.95Qmax-630.95Qmax-4
          40.95Qmax-6
          0.95Qmax-440.95Qmax-6
          50.95Qmax-4
          0.95Qmax-250.95Qmax-4
          60.95Qmax-2
          0.95Qmax60.95Qmax-2

          評級辦法:

          等級

          0

          1

          2

          3

          流量變化溫度波動值

          >10K

          ≤10K

          ≤5K

          ≤2K

          微信圖片_20190801094226.jpg

          4、   流量恒定溫度波動:

          用戶使用過程中,大部分情況下,水壓基本保持恒定,進水溫度同環境溫度關聯,變化不大。而熱水器自身的因素,比如產品結構、軟件控制方式、傳感器以及比例閥風機等執行元件的精度,同樣會影響熱水溫度的波動。

          GB6932-2015對恒定水壓恒定進水溫度情況下的熱水溫度波動的要求為:進水溫度(20±2)℃,進水壓力0.1MPa。將熱水器溫度調節至35-48℃中一溫度,恒定水流量和進水溫度,穩定后運行5min,連續在出水口測量出水溫度,10min內測定出水溫度的大值和小值,偏差不大于3K。

          EN13203-1:2006列出了評級指標:

          等級

          0

          1

          2

          3

          流量恒定溫度波動值

          >5K

          ≤5K

          ≤3K

          ≤2K

          5、   小產熱水能力:

          這項指標對于夏天特別重要。夏天進水溫度約30℃,而沐浴所需熱水溫度在38℃Z適宜。正常供水壓力下,普通花灑的出熱水量約為6.5L/min。按此要求,粗略計算,溫升為25K時的小產熱水能力為:

                             (6.5L/minX(38℃-30℃)      =2.08L/min

          25K

          若需達到此要求,具有分段燃燒功能的恒溫熱水器可以達到此要求,甚至低可達到1.8L/min(溫度25K)。

          GB6932-2001版對此沒有要求,隨著產品的發展,2015版中規定了小熱負荷的要求:不大于額定熱負荷35%,此要求相對較寬松。以12升燃氣熱水器為例,折算成低產熱水能力,大約為4.2L/min(溫升25K)。與上述計算來比對,距離用戶對熱水的舒適度來說仍有距離。熱水器制造商在條件允許的情況下,盡量降低小產熱水能力,讓用戶在夏季使用時仍能得到良好的體驗。

          EN13203:1的評級辦法仍具有很實際的意義:

          等級

          0

          1

          2

          3

          Z小產熱水能力

          >6L/min

          ≤6L/min

          ≤4L/min

          ≤2L/min

          6、   停水溫升:

          停水溫升產生的原因是熱水器中途暫停使用時,熱交換器水管中滯留的熱水會吸收熱交換器殼體與翅片的余熱而繼續升溫,造成水溫超出設定溫度,特別是大負荷燃燒時,?水溫升高更為明顯。當顧客短時間內再次開啟使用時,熱水器的這股滯留的高溫熱水,而高溫熱水易給用戶造成驚嚇和困擾,也易造成燙傷,致使存在燃氣熱水器的停水溫升降低了使用的舒適性,甚至危害使用者健康等缺陷。

          熱水器結構上,常常采用增加傍通管或延長后清掃時間的方法來降低停水溫升。

          GB69323-2015對停水溫升要求:在大熱負荷情況下,設定出水溫度比進水溫度高40±5℃,運行10分鐘后,停水1min,重新運行,測試出熱水的高溫度減去設定的溫度值,不大于18K。

          而用戶中途暫停使用的時間卻不確定,有可能是10s,也有可能是1min。EN13203-1的測試要求更符合用戶使用習慣:關閉水龍頭后每隔10s進行一次測試,間隔時間為10s、20s、30s……以此類推,直至測量到大溫度波動值為止。

          結合GB6932-2015,其評級指標可按如下執行:

          等級

          0

          1

          2

          3

          停水溫升

          >18K

          ≤18K

          ≤10K

          ≤5K

          • 綜合舒適度指標評估方法:

          由上述可知,燃氣熱水器舒適度主要可以從六個方面進行量化考評:

          加熱時間;

          流量變化熱水溫度穩定時間;

          流量變化熱水溫度波動;

          流量恒定溫度波動;

          Z小產熱水能力;

          停水溫升。

          而這六個方面對用戶舒適度的感受是不同的,通過調查研究,歐洲標準EN13203-1對于每個方面給出了不同的權重,十分值得我們借鑒。結合GB6932-2015標準以及我國燃氣熱水器產品實際現狀,可得出一套熱水舒適性綜合評定方法:

          評價項目等級(fi

          權重因子

          (ai)
          0123
          加熱時間﹥35s≤35s≤20s≤5s4
          流量變化熱水溫度穩定時間

          ≥60s

          <60s<30s<10s2
          流量變化熱水溫度波動>10K≤10K≤5K≤2K3
          流量恒定溫度波動>5K≤5K≤3K≤2K3
          Z小產熱水能力>6L/min≤6L/min≤4L/min≤2L/min1
          停水溫升>18K≤18K≤10K≤5K1
          • 綜合舒適性能指標F按照下列公式計算:

           

          根據試驗的數據,代入此公式,得出綜合舒適性能指標值F,然后依據下表進行星級評定:

          星級標識

          F

          ——

          <14分

          14-27

          ★★

          28-39

          ★★★

          40分以上,且等級均≥2

          此星級標識,是將燃氣熱水器抽象的舒適性概念進行了量化。如果標識在產品上,可方便用戶直觀地選擇購買燃氣熱水器。

          結論

          近年來,隨著人們對高品質生活的追求,燃氣熱水器研發制造水平的逐年提高。而我國對于舒適性方面的標準還是空白。市場上的產品普通宣傳“舒適”的概念,實際上沒有一套科學的評定標準。本文參考歐洲標準EN13203-1:2006、GB6932-2015標準中所規范的實驗方法以及實際產品測試中的相關經驗,從影響熱水器使用舒適性的六個方面進行量化考評,得出了一套綜合評定辦法。建議熱水器制造廠家對輸出熱水舒適性進行評估并標識星級指數,正確引導用戶選擇。


          本文網址:http://www.mundodadinda.com/news/458.html

          關鍵詞:燃氣熱水器廠家,燃氣熱水器批發,燃氣熱水器OEM

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