變容技術助力熱水器節(jié)能

　　隨著消費者生活水平的提升，生活用熱水的習慣慢慢發(fā)生著變化，消費者對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變。由于家庭熱水中心全面提升消費者的生活品質的同時，也意味著會更耗能，在節(jié)能需求日益高漲的背景下，在滿足舒適的同時，節(jié)能也成為大容積電熱水器必須要面對的問題。

　　在電熱水器的能耗當中，熱水存儲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。筆者認為，其實，傳統(tǒng)的電熱水器使用變容技術會使節(jié)能效果邁上一個新的臺階。

　　多箱式儲水熱水器是早期的變容式熱水器，一般用于大型工程中，如果是家用電熱水器，則只能用浮板式變容的方式。具體來講就是通過在垂直的圓柱形熱水器內膽中放置浮板，既起到隔熱保溫作用，同時也起到了對內膽中的水分層作用。在隔板的上方為熱水區(qū)，下方為冷水區(qū)。當電熱管工作時，下方的水被加熱轉入上方，浮板向下移動。當上方出水口打開時，熱水流出，冷水從下方進水口進入，浮板向上移動。由于熱水區(qū)的容積和冷水區(qū)的容積在不斷變化，故稱之為變容。這種變容技術出水溫度是恒定的，它不因為冷水進入的多少而產生變化，故熱水產出率高達95%以上。

　　采用變容技術的熱水器，可通過在內膽外壁安放若干溫控器，實現(xiàn)對內膽中的水進行多種形式的變容。例如，安放4個溫控器，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，讓浮板停在預定的位置上。比如，通過預置讓隔熱停在上方第二個溫控器位置上，那么整個內膽中的熱水區(qū)容積是2/5，冷水區(qū)容積是3/5。同時，還可以通過時控器將工作時間分成二個時段，例如，將峰電時段的變容比調為1/5，谷電時段則隨著季節(jié)和使用人數(shù)變化將變容比從2/5調至5/5，以達到即開即熱功能，同時又達到節(jié)能的效果。

　　從長遠來看，熱水器的發(fā)展方向是復合能源熱水器。光電互補式、風光電互補式熱水器是潛力的新型產品，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品通常容積都較大，例如，空氣能熱水器一般家庭用的機型容積都在100L以上。光能、空氣能的間歇性，產品體積大也是發(fā)展的障礙。但如果使用變容技術，可以把少量的，短時間(風，光)能量轉化成少量的熱水而轉移到浮板上方存儲起來，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。

　　空氣能水器在實際運行中，熱泵是一個變工況的過程。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?？諝饽軣崴鞯哪苄PF是以低溫運行工況、最小運行工況、名義工況、最大運行工況四個工況點為典型工況點，在當?shù)丨h(huán)境溫度分布圖中得出相應系數(shù)，然后以加權方式計算所得。因此我們在討論空氣能熱水器較之電熱水器有節(jié)能的優(yōu)點時，不要忽略變動工況給它帶來的負面影響。為了減小它的負面影響，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。在儲水內膽中使用變容技術，將冷凝器放置在浮板下方的冷水區(qū)，加熱時升溫的水轉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，下游通過變容技術改善工況，這時的空氣能熱水器就可以達到最大能效。

　　帶有儲水內膽的各類熱水器最大的矛盾是大容積和速熱，而變容技術就是要解決儲水器大容量和速熱的矛盾，可以使各類帶有儲水內膽的熱水器將有限的內膽容量盡可能地擴大熱水產出，同時又可以短時間加熱一定量的熱水，是未來熱水器節(jié)能的核心技術。

　　變容式電熱水器需要在常規(guī)電熱水器的基礎上增加變容功能，內膽垂直安放會增加成本，但功能卻成倍增加，既達到提高人們的生活質量的目的，又同時順應了國家節(jié)能減排的大勢，將使得熱水器進入到高效，節(jié)能，環(huán)保的新階段。但一個產品在市場中被消費者所認可，主要取決于產品的設計原理是否先進，制造工藝是否精良，價格是否與用戶合拍，運行成本是否低廉，因此最終變容技術能否在熱水器中得到很好的應用，還在于技術的創(chuàng)新性，實用性，經濟性。

　　(責編 連小衛(wèi))