冷凝式熱水器

冷凝式熱水器是當前最節能、最環保的產品之一。冷凝式燃氣熱水器跟普通燃氣熱水器相比，多增加了一級冷凝換熱器，通過吸收高溫煙氣而預熱冷水。從而提高了熱轉換效率，節約了燃氣費。

基本介紹

• 中文名：冷凝式熱水器
• 圖書：更高的熱效率
• 有關法律：家用燃氣快速熱水器
• 性質：熱水器

簡介

比傳統的燃氣快速熱水器具有更高的熱效率，達96%以上，而在國家標準GB6932-2001《家用燃氣快速熱水器》中，對傳統燃氣快速熱水器的熱效率要求，僅為84%以上。同時採用中和劑對排放的冷凝水進行無害處理，真正實現節能環保。冷凝式熱水器內部結構複雜，工藝要求高。

冷凝式熱水器

發展歷程

冷凝式熱水器是指“在正常使用條件下，煙氣中的水蒸氣被部分冷凝，冷凝釋放出的潛熱用於加熱衛生熱水的熱水器”。為要實現“煙氣中的水蒸汽被部分冷凝”這個決定性的條件中，必須要求進入熱水器的水溫明顯低於煙氣露點（表1），並且把排煙溫度降至露點附近（或低於露點）。由於各種加熱器（採暖鍋爐、熱水器、容積式熱水器，兩用爐等）上入水溫度與其煙氣露點間差值不同，因此，為實現冷凝運行方式所選用的換熱器型式與燃燒方式都會各不相同。圖1為冷凝式加熱器示意圖。由燃燒產生的高溫煙氣首先加熱換熱器高溫段，經高溫段後煙溫下降到120℃～200℃，進入換熱器冷凝段，最終煙溫下降到露點附近，從排煙口排出。同時，在冷凝段生成的冷凝水從排水口流出。可以看出，冷凝式加熱器的主要特點是增加了冷凝換熱系統。 冷凝技術在民用燃具上的使用已超過20年，但冷凝式熱水器還沒有實現在市場廣泛銷售。原因之一是冷凝式熱水器與普通熱水器相比，元件較多，結構也要複雜，價格也更高。

1995年冷凝式熱水器首先在歐洲使用，1997年12月聯合國氣候變化綱要公約第三次締約國大會所採納的要削減已開發國家溫室氣體排放量的《京都議定書》，使歐洲國家及日本等國相應制定了嚴格的能效目標。修訂了燃氣熱水器的能效標準，歐洲及日本政府採取產業支持和提供財政補助的政策，政府將補助費兌現給用戶，為培養冷凝式燃氣熱水器需求市場起了很大的推動作用，加速了冷凝式燃氣熱水器的發展。高效、節能環保的產品比以往吸引了更多的用戶。

冷凝式燃氣熱水器發源於歐洲。德國、荷蘭、英國、奧地利等國於上世紀70年代開發了家用冷凝式燃氣熱水器，到90年代初期，冷凝式燃氣壁掛爐除了具有傳統鍋爐的共性之外，更是制熱機理的大膽革命與突破。在歐美等國，由於政府鼓勵使用冷凝式燃氣壁掛爐，所以需求量不斷增加，冷凝式燃氣熱水器的使用率美國49%瑞士為代表的北歐67%，英國47%，法國58%，德國62%，澳大利亞有32%，亞洲國家中日本的普及率最高，為45%。中國沿海地區為16%，內陸只有0.5%。

日本企業多年來一直致力於冷凝式燃氣熱水器研製，2002年已有69種產品開發成功。日本政府也出台相應的推廣政策，每售出一台冷凝式燃氣熱水器政府給企業補助4萬日元，希望到2010年實現生產的熱水器全部是冷凝式燃氣熱水器

工作原理

普通的燃氣熱水器工作的時候，會排放出大量的煙氣，溫度高達180℃，普通的熱水器無法利用這部分熱量，被白白地浪費掉，同時，在排放高達180℃高溫煙氣的過程中，熱傳遞使機身明顯發燙，用手觸摸，無法在機身上停留。而冷凝技術的關鍵在於高效冷凝換熱器，熱水器的進冷水管緊貼著冷凝換熱器，排放的高溫煙氣經過冷凝換熱器的時候，絕大部分熱量被冷凝換熱器吸收，旋即用以預熱進水管內的冷水，相當於在普通燃氣熱水器加熱冷水之前進行了一次預先加熱，值得注意的是用以預熱冷水的熱量不是通過燃燒燃氣獲得，而是利用了原本無法回收的煙氣中的熱量，從而達到節能效果，兼具環保，這樣最終排出的煙氣溫度只有60℃左右，再傳遞到機身時，溫度已有所降低，用手觸摸，只有些微溫的感覺，手完全可以停留在機身上。這種現象被稱為“摸得著的節能”。

換熱方式

直接式

直接接觸式換熱就是指將燃燒後的高溫煙氣直接與水接觸進行換熱 。首先將進水通過噴嘴均勻分流，然後將分流後的水噴入由陶瓷或金屬片等裝填的填料塔內，高溫煙氣由下而上通過填料層，從而使煙氣與水在填料層內發生逆流接觸式換熱。由於填料層的作用，大大增加了煙氣與水的接觸面積，同時延長了煙氣與水在逆流換熱過程中的接觸時間，因此這種換熱方式在化工領域套用比較廣泛。當將其用於熱水器時，需要解決幾個關鍵問題：首先是由於燃氣燃燒後會產生SOx 、NOx 等酸性氣體，當這些氣體與水直接接觸時會溶於水，而熱水是要與人的皮膚直接接觸的，因此使用這種換熱方式的燃氣熱水器一般只能使用天然氣或者液化石油氣，且燃燒器必須經過特殊的設計，同時配合複雜的水質處理系統；另外，填料塔的換熱效率將對整個換熱器的效能起決定作用，而控制煙氣的離塔溫度直接影響填料塔的換熱效率，當煙氣的離塔溫度超過煙氣的露點溫度時，換熱效率將急劇下降。

直接接觸式換熱

間接式

間接式換熱採用間壁式換熱器進行換熱，高溫煙氣通過間壁式換熱器加熱 。國內市場上的冷凝式熱水器大多採用這種形式。一般採用兩個換熱器，一個為顯熱換熱器，保持較高的煙氣溫度，煙氣不產生冷凝，僅吸收煙氣中的顯熱；另一個換熱器為潛熱換熱器，煙氣流過時，水蒸氣發生冷凝，同時釋放顯熱和潛熱。煙氣中的酸性氣體會溶於冷凝水從而生成腐蝕性液體。圖示結構布置是諸多採用間壁式冷凝換熱形式中的一種，採用“倒燒”形式主要是便於冷凝水的排放以及有利於增大煙氣側換熱係數。

間接式換熱

關鍵技術

冷凝式熱水器由於需要利用煙氣中的潛熱，因而必須降低排煙溫度，從而會產生冷凝水，並且煙氣中的酸性氣體會溶於冷凝水，從而形成酸性冷凝水。因此，採用間接換熱方式的冷凝式燃氣熱水器有兩個不同於普通熱水器的技術問題：一個是酸性冷凝水的產生和排放問題；另一個就是酸性冷凝水對換熱器表面的腐蝕問題。

1）當煙氣溫度冷卻至露點溫度，煙氣中的水蒸氣便開始冷凝、析出。由於冷凝水呈酸性，因此對其排放前必須進行中和處理。設計安裝酸性冷凝水處理排放裝置需考慮如下原則：

① 便於用戶拆裝、清洗檢修；

② 可收集冷凝換熱時產生的全部冷凝水；

③ 中和劑可保證有效地中和酸性冷凝水，最好能在熱水器壽命期限內長期使用；

④ 由於設定冷凝水排放管道，需保證當煙氣出口阻塞時，煙氣不會從冷凝水管道逸出。

2）由於冷凝式熱水器的排煙溫度降低，煙氣中的CO2 、SOx 、NOx 等酸性氣體會溶於冷凝水從而產生腐蝕性物質。為避免這些物質對換熱器的腐蝕，一般採用兩種方法：

① 對常用換熱器進行表面處理，一般是浸塗耐高溫防腐塗層；

② 直接採用耐腐蝕的不鏽鋼等材料作為換熱器。絕大部分都採用前者。

採用直接接觸式換熱技術的冷凝式快速燃氣熱水器在國內尚屬空白。日本和美國已利用此技術製造、生產了冷凝式熱水器（熱水爐） ，均使用天然氣，煙氣與水直接接觸，可溶性氣體溶於大量的水，濃度非常低，完全在安全使用範圍內，同時發揮了冷凝式燃氣熱水器高效率的特點。國內學者武立雲等[11 ] 對浸沒燃燒熱水器的開發研究也初步證實了其可行性。結論是：只要燃料中的S 含量符合要求，煙氣與水直接接觸的浸沒燃燒熱水器的水質和排放廢氣是符合國家和地方法規要求的。

節能效益

2005 年起，國內部分熱水器廠家開始生產銷售冷凝式熱水器，其中部分產品的熱工性能已達到或超過國外同類產品。現採用淨現值法對冷凝式熱水器的節能情況做一簡略分析。

以市場上典型的1 級冷凝式燃氣熱水器為例，熱水產率為12 L/min ，熱效率為98% ，對比市場上同樣熱水產率的3 級普通熱水器，消費者購買冷凝式熱水器多花費約1 700 元，此即初投資。按熱水器使用年限8 a ，運行時間1 200 h 計，則每年共節省天然氣約55 m3 。由於各地民用管輸天然氣價格差別較大，取一些典型城市的氣價為代表，按照氣價不變與銀行存款年利率不變，計算出冷凝式熱水器在各地使用後的折算現值，若折算現值大於初投資，則說明節能效益顯著，消費者在經濟上合算。

某效率為98% 的冷凝式燃氣熱水器節能分析見圖3 。從圖3 可以看出，此款冷凝式燃氣熱水器在不同的地區帶來的節能效益是不同的，只有當天然氣價格高於4 ．3 元/m3 時，消費者從經濟上才合算。另外，以目前市場上效率最高的一款冷凝式熱水器為例，其額定熱水產率24 L/min ，熱效率107% ，年均節氣量166 m3 ，以同樣方法分析，它在天然氣價格高於2 ．5 元/m3 以上的地區使用節能效益顯著，其節能分析見圖4 。由此可知，冷凝式熱水器熱效率和熱水產率越高，其節能效益就越顯著，從經濟上也適合更多地區的消費者購買。

主要廠家

美的 　美的熱水器，擁有4個品類26個系列總計100餘款產品，從低端的市場零售價300元至高端6000元零售價的產品均有覆蓋。產品品種齊全，類型包括煙道、強排、平衡、冷凝、壁掛爐等。美的熱水器專注於研發安全舒適的供熱水產品，獨創的恆溫控制技術，通過7秒急速恆定溫度、1.5度最低溫升、10攝氏度限溫防燙功能，搭配進口NEC監控晶片和領先行業的威靈電機，在提供舒適洗浴的同時保證能源的最最佳化利用。獨立研發的大升數恆溫機M、M1型，使用美的自主專利燃燒器，通過更為精確的火力調節，防止爆燃、回火等不安全燃燒情況發生；冷凝恆溫機A、A1型，採用行業先進冷凝技術，熱效率最高可達103%，配備美的獨有恆溫系統，節能同時更加舒適；恆溫系列JB、LD、JF、H型，獨有專業恆溫設計，溫度控制領先行業；配備有線控制器的JFX型和無線控制器的LDY型，人性化設計讓生活更顯舒適快意。

美的冷凝熱水器

美的燃氣熱水器的產品系列有：美的燃氣熱水器JSQ-LD系列、美的燃氣熱水器JSQ L2系列、美的燃氣熱水器JSQ系列、美的燃氣熱水器JSW-F系列、美的燃氣熱水器JSQ-JF系列 。

萬和

萬和熱水器由廣東萬和新電氣股份有限公司生產。萬和以“燃氣具專家”為品牌定位，生產熱水器、燃氣灶具、燃氣壁掛爐、燃氣燒烤爐、燃氣空調、燃氣取暖器等燃氣具產品並與之相配套的電熱水器、消毒碗櫃、吸油煙機等廚衛電器產品，以及太陽能、熱泵熱水器等新能源產品和空氣能+燃氣、太陽能+燃氣、電能+燃氣等能源集成熱水系統。萬和生產總面積達100萬平方米，分布在四大生產基地。

展望未來，萬和確立了其“做中國燃氣具領導者，世界燃氣具製造中心”的戰略發展目標及“世界生活燃氣具以及新能源集成行業的領導者”的宏偉願景。

火王

深圳火王成立於1992年，是中國最早具備完全自主研發、生產、銷售、服務能力的綜合性廚房電器製造企業，亦是中國少數以完全自主智慧財產權及自主品牌出口廚電產品的國內一線高端廚房電器提供商之一。

火王熱水器、灶具在國內同行業中首家通過ISO國際質量管理體系認證，首批獲取生產許可證，被中國計量科學院北京鑒衡認證中心授予CGC認證，擁有全國能效標識優秀企業稱號，兩款熱水器榮登高效產品榜,被中國質量管理協會用戶委員會評為全國用戶滿意產品，擁有燃氣熱水器用風扇聯動器 多功能花灑等多項發明專利。

火王先後榮獲由貿易部、國家經貿委、電子工業部、國家技術監督、中國消費者協會聯合授予的全國暢銷國產商品金橋獎，中華環境保護基金會綠色產品獎，中華之最，國貨精品，廣東省名牌，廣東省著名商標，消費者信賴的知名品牌等幾十項國內外行業大獎。

購買須知

1. 金圭內膽 　特殊金圭材料與鋼板緊密熔合，增加了電熱水器的安全係數，能抵抗巨大的衝擊而不脫落、不破碎，延長了熱水器的使用壽命，是超耐用、抗鏽蝕、防結垢的內膽。所謂“使用了52年的電熱水器”，用的就是金圭內膽。

2. 防電牆

防電牆被一些人稱作是挽救了電熱水器市場的一項技術，但客觀考察，它確實讓消費者對熱水器的安全問題更有底，防電牆針對國內不規範的用電環境，解決了地線帶電、水管帶電等問題，實現了熱水器從產品安全到系統安全的跨越。

3. 分段燃燒

分段燃燒是一項貼身設計，熱水器同時擁有多段火力切換功能，電腦根據進水、出水溫度和出水量，合理輸出燃氣量並選擇適當的火力切換。當進水溫度較高時，電腦將自動切換至低排火力燃燒，燃燒耗氣量降低2/3;當進水溫度較低時，電腦將自動切換至中高排火力燃燒，真正實現了一台機器、不同容量。

4. 水流感測針

你一定遇到過這種尷尬：當水壓變小時，熱水器怎么也點不燃，等待洗澡的你冷得打顫。但在熱水器內部安裝上這個水流感測針，只要感應器針頭感應到哪怕一點水流，就能立即通氣並完全燃燒，熱水隨之而來，你可以盡情享受一個舒適的熱水澡。

5. 智慧型循環水系統

每次洗澡前，都會有一截涼水衝出，然而智慧型循環系統卻可以讓管道里的冷水重新回到進水系統，被熱水器重新加熱後再出水管，不但可節約用水，更提高了使用的舒適性。

6. 安全預警

安全問題總在渾然不知的情況下發生，而安全預警卻可以隨時提醒你燃氣熱水器是否有安全故障。如果使用過程中哪個環節出了問題，故障以代碼的形式在熱水器顯示屏上顯示：“01”代表“連續燃燒超過時間，熱水器要休息”，“61”代表“風機轉速異常”……真正做到了安全與智慧型的完美結合。

7. 冷凝式技術

熱水器工作時，燃氣燃燒產生大量含有水蒸氣的高溫煙氣，普通熱水器將大量水蒸氣以及汽化潛熱白白地排放掉，而採用冷凝技術的熱水器多增加了一組冷凝換熱器，使排煙溫度降低，水蒸氣冷凝成液態水，釋放出汽化潛熱，被冷凝式換熱器循環回收，加大使用過程中的制熱量。冷凝式技術被稱作目前最節能、最環保的熱能利用技術。

保養

1、長期不使用熱水器時，請關閉外接的總電源開關。 2、上水時必須將出水口打開，等內膽里的空氣完全排出後才能檢查水是否注滿；

3、定期對花灑和隔水網清除余垢，保證出水通暢，而且對延長熱水器的使用壽命有幫助。

4、不要用酸性或鹼性的清洗液擦洗電熱水器外殼，擦洗時應選擇使用中性清潔劑，擦完後要用濕摸布輕輕　 擦乾，清 潔時要先關閉進線電源。

5、排空前必須先將電源切斷；

6、使用中不得將水噴灑到空氣開關或機身上，以免電器部件受潮。

7、作封閉式安裝時，加熱期間進水閥必須處於開啟狀態；

8、若懷疑熱水器中的水有可能結冰，則禁止給熱水器接通電源。

9、在水壓較大情況下，泄壓閥可能有可能有水珠滴下，此屬正常現象。嚴禁將泄壓口堵塞，可用導流管引　 至安全下水道，並確保與大氣相通。如自來水水壓過大，建議在遠離熱水器處加減壓閥。

10、剛打開閥門時，不要把出水方向對著人體。

11、熱水器出水口處不得連線非本公司提供的任何水閥、花灑，以免影響沐浴效果。　12、如熱水器有故障、異常情況應及時聯繫銷售商，並送維修點維修。

13、若首次裝機或遇停水情況，注意注滿水後方可通電。

14、請勿自行拆卸機器，更換熱水器上的零件。