【doc】突破节能健康技术瓶颈的新型快速加热饮水机研究

【doc】突破节能健康技术瓶颈的新型快速加热饮水机研究 突破节能健康技术瓶颈的新型快速加热饮 水机研究 水机作为净水电器中的一个重要品类,伴随着桶装饮 八用水的消费热潮在国内已快速发展了10年多时间.在 这一发展过程中,饮水机尚处于普及阶段,技术原理一直未 有较大的创新和发展.特别是加热系统.采用的是国际通用 的循环加热工作原理.普遍存在着耗能高,反复加热,高温 热水供应量偏低等问题.在能耗方面.冷热饮水机的能耗已 经超过电冰箱成为了目前家电产品中的耗能大户.这显然 与当前国家大力提倡节能降耗是相背离的.同时,饮水机加 热系统反复煮水 的特点,也影响 了饮用水的新鲜 程度,严重的还 突破节能健康技术瓶颈的 会造成机内有害物质的积聚沉淀.因此.对饮水机加热系统 进行创新研究,彻底解决以上困扰饮水机产品健康发展的技 术难题,成为当前企业义不容辞的责任. 新型饮水机加热系统研究要点 常规饮水机加热原理缺陷分析.目前,常规饮水机所采 用的基本都是储水式的电加热系统,电路控制则以突跳式温 控器为温度传感核心的自动加热控制回路,工作方式为加 热一保温一加热"的循环加热方式.该加热系统的显着优点 是结构简单,成本低廉,但其缺点也较多其中一个突出的 缺点就是耗能高,另一个是反复加热造成饮水的不新鲜. ?耗电量缺陷分析 QB/T2452-99《冷热饮水机》是国内唯一的饮水机产品 性能其对饮水机的耗电量给出了详细的检测方法,具 体为环境温度25.C,初始水温25.C条件下.饮水机装上盛 满水的罐放置在实验室内.在不通电的情况下放置2h.然 后打开冷热电开关,每隔1h放出250mL热水,250mL冷水, 各放水8次测24h的耗电量. 目前,国内几家主流饮水机厂家的饮水机产品.加热功 率平均约为500W,制冷功率平均约为70W(电子制冷式)和 90W(压缩机制冷式).按上述行业标准检测常规饮水机制 热耗电量平均约为06,08kW?h/24h,制冷耗电量约为0 7,09kW?h/24h,即一台常规冷热饮水机的耗电量约13— 17kW?h/24h.然而,以目前250L容积的电冰箱产品为例, 其耗电量平均才06kW?h/24h.由此可见常规饮水机产品 的耗电量已远远超过电冰箱,即使是只具有加热功能的单热 饮水机其耗电量也已超过电冰箱. ?饮水健康缺陷分析 常规饮水机的加热一保温一加热循环加热方式,必 墨?2009.10曩代囊电 新型快 然导致反复加热造成饮水不新鲜.这矛盾在饮水机发展 初期表现并不突出,但在重视健康的今天却成为一个非常严 峻的问题.甚至将影响饮水机产业的进一步健康发展,其主 要原因有以下两点 ])就饮水品种而言在饮水机进入干家万户的早期阶 段,普遍使用的是桶装纯净水由于纯净水的电导率很低(国 家标准纯净水为小于6S/cm).亚硝酸盐的含量也微 乎其微(小于0O02mg/L),水质纯度非常高因此即使长时 间反复加热,也不会有有害物质析出.然而随着饮水机的日 益普及,与之配套的饮水品种也逐渐丰富起来如桶装矿泉 水,天然水及经普通家用净水器简单过滤后的饮用水等.对 于这些水质目前还没有相关纯度的国家标准,其水中亚硝 酸盐含量偏高的情况普遍存在.此时如仍使用常规饮水机, 就会因长时间反复加热,致使水中亚硝酸盐析出,长期饮用 自然对健康不利. 2)就加热温度而言,QB/T2452—99规定饮水机的有效 热水温度必须达到90.C以上.然而实际上,为了得到较高的 制热水能力,设计饮水机的最高热水温可达96.C以上.在此 温度下,如长时问反复加热,对于桶装纯净水是没什么问题, 但对于其它非纯净水,则会有亚硝酸盐析出.而欧美一些国 家般不喜欢喝沸水,他们使用的饮水机热水温度约在70.C 左右所以即使反复加热,对水质也没什么影响. 克服现有技术缺陷的创新设想.针对常规饮水机存在的 上述缺陷.经前期大量的技术攻关后,成功研制出一项新型 快速加热技术(即已取得国家专利的EPH快速加热"技术). 并将该技术应用于饮水机产品之上.其特点有: ?改变现有常规饮水机"加热一保温一加热的循环加 热方式将待机能耗降为零,通过瞬时加热技术,使饮水机 近年来,饮水机已逐渐成为家庭所必须的家电产品. 然而.目前普通饮水机产品在设计上却存在着高能耗和反 复加热等缺陷,并成为影响饮水机产业发展的一大障碍. 本文着重介绍了一种采用新型-陕速加热专利技术的饮水机 设计及相关技术研究,该技术能够显着地降低饮水机 的使用能耗,同时彻底解决反复加热的饮水健康问题. 本艾关键词:饮水机赢能耗反复加热快速加热 速加热饮水机研究 在用户饮水时即时加热,不用时处于停机状态. ?当用户开启热水龙头时,快速加热系统启动:关闭龙 头后,快速加热系统停止,既节能又杜绝了反复加热的现象. EPH,陕速加热系统的设计原理及结构.如(图一)所示.桶 装水经饮水机聪明座流入储水罐再经管路流入快速加热器. 快速加热器出水端是高温蒸汽管,当流入高温蒸汽管的水位 与储水罐的水位相同时.则达到平衡状态.需要饮水时,按 下加热开关+具有1800W功率的快速加热器即开始工作,30 秒内可将常温水加热至沸腾.沸腾的热水靠自身压力经高温 蒸汽管注入保温调节罐,保温调节罐内设有水位控制器.当 热水注满后,快速加热器即停止工作,此时用户就可以接取 热水了.当用户接取热水,保温调节罐内热水降到一定水位 时,快速加热器即开始工作,源源不断地将开水注入保温调 节罐. 通过以上工作原理设计可以做到 1)当用户需要热水时.快速加热器可在30秒内将水加 热至沸腾:用户停止取水时,快速加热器即停止工作. 2)保温调节罐采用特殊保温材料进行保温.同时内置辅 助加热器.供用户需要时即时再加热. 水位 佩^ 高话 快速 聪明庵 储水罐 ?沈钧李行素余伟良罗文忠张恒 聪明座 储水罐 (I冬1:)常规饮水机加热系统结构 加热系统技术参数对比分析.按照标准QB/T2425-99第 65条耗电量测试方法.委托深圳市计量质量检测研究院分别 对两组常规饮水机和快速加热饮水机的耗电量进行检测,其 检测结果如下: ?常规饮水机耗电量检测结果 (表一)常规饮水机耗电检测?览表 样品编号额定加热功率(w)耗电量(kW?h/24h) 样品一4980.617 样品二4920.601 样品三5120.679 样品四5080.668 样品五5010.652 (一)"EPH快速加热"饮水机加热系统结构?EPH快速加热饮水机耗电量检测结果 理代囊电 (表二)"EPH快速加热"饮水机耗电量检测一览表 样品编号额定加热功率(w)保温加热功率(w)耗电量(KW?h/24h). 样品一1780毒920.505 样品二18259o7o.522 样品三18058860.305 样品四18198910.519 样品五17789040.;501 常规饮水机耗电量平均值 ?c=(0617+0601+0679+0668+0632)/5=0 6394kW?h/24h EPH快速加热饮水机耗电量平均值 ?x:(0303+0322+0305+0319+0301)/5=O31kW? h/24h 节能率=(?C一?X)/?C=515% 以上检测结果表明.EPH快速加热饮水机较常规饮水 机节能达50%以上 项目研究带来的附加突破性功能 EPH快速加热"技术的研究成功,除了在节能和健康方 面取得了较大的技术突破外,同时也带来了其他相关功能的 提升. 大幅度提高了制热水能力.制热水能力是饮水机的一项 重要的功能指标,标准QB/T2452—99规定了制热水能力即 在规定的试验条件下,饮水机热水龙头放出90.C以上的热水 水量,以L/h表示. 目前常规饮水机的制热水能力约为5L/h.当一次加热完 成时,用户只能接取约600mL的热水.如需再次接取热水.必 须要等待一个约3,4分钟的加热一保温过程后才能取到 热水. 而采用EPH快速加热技术后,按QB/T2452—99进行 测试.其制热水能力可以达到18L/h大大超过了常规饮水机 5L/h的制热能力,并且可以连续不断地供应热水.满足了热 水需求用量较大要求. 安全性能显着提升.饮水机是列入国家强制性认证的产 品其电气安全尤为重要.然而饮水机却是为数不多的长时 间工作的家用电器.并且水电结合.工作状况很不理想.因 此起火现象时有发生,其中也不乏知名品牌企业的产品.经 相关技术人员仔细分析造成上述安全事故的一个重要原因 就是饮水机加热系统易干烧.常规饮水机由于技术水平较低. 通常加热系统不具有水位控制装置.在下述情况下极易造成 干烧 ?II2009.10寸瑾代囊电 ?在饮水机无水状况下.用户不/J\,b}T开了加热开关. 此时加热系统即开始干烧.瞬间温度可达200.C以上,如系统 无过热保护器.则导致热罐保温层过热产品塑料外壳焦融. , ?在用户忘记及时补水的情况下.饮水机长B,SF6#;n热机内余水蒸发,导致加热系统处于局部缺水状态~ml-电热 管表面散热极不均匀加热状况极为恶劣几乎百分百造成 电热管爆裂. 上述安全事故.不仅会造成加热系统损坏严重的还会 导致漏电,起火等严重质量事故发生. 采用EPH快速加热技术后,饮水机在不用时处于停机 状态,彻底避免了存水蒸发导致干烧情况的发生.另外该 技术整合了水位控制功能,当桶装水用完后,饮水机则自动 停机并进行缺水报警,及时提醒用户补水,有效的避免了干 烧情况的发生,安全性能显着提升. 水位控 (图)水位控制器 FigureIIIWaterlevelcontroller 后记: 本文所介绍的饮水机"EPH快速加热"技术,经前期大量 的可靠性试验后,目前已正式批量应用于商业化生产,经过 半年多的市面销售,取得了良好的市场反应.在当前电力资 源El趋紧张的社会背景下,用户对其较常规饮水机省电5O% 以上的节能能力尤为看重,同时对该产品表现出来的健康饮 水的概念也普遍认同. 作为一项新近研完成功的饮水机技术,"EPH快速加热"技 术将会逐渐应用到更多的饮水机产品上,最终将饮水机这一 不断扩大的民族产业全面带入到更节能,更健康的发展轨道 上来.寸 (责编白洋)