第一节 热水器相关概述
一、热水器的分类
热水器是能够及时提供热水的机器，可广泛用于洗浴、家庭洗菜、洗碗、洗手等。热水器按加热使用能源的不同，可分为燃气热水器、太阳能热水器、电热水器。其中，电热水器又分储水式和快速式两种。
二、空气能（热泵）热水器相关介绍
空气源热泵技术是基于逆卡诺循环原理建立起来的一种节能、环保制热技术。空气源热泵系统通过自然能(空气蓄热)获取低温热源，经系统高效集热整合后成为高温热源，用来取(供)暖或供应热水，整个系统集热效率甚高。
热泵有四大优点，第一是节能，有利于能源的综合利用，第二点是有利于环境保护，第三点是冷热结合，设备应用率高，节省出投资，第四因为它是电驱动，所以它调控比较方便，因此热泵备受大家的关心。
热泵技术就二十一世纪的一个能源技术，能通过热泵的形式，可以提高能效的利用，能效的利用有两个含义，从环境角度来讲，可以减少温室气体的排放，减少对环境的有害的因素，从另外一个方面来说，就是解决电力高空负荷的一项技术。
三、三大类热水器优缺点比较
（一）燃气式热水器
燃气式热水器，是采用天然煤气作为加热能源的热水器。
燃气式热水器的种类
1）直排式：燃烧时室内取氧，废气直排室内，存在巨大的安全隐患；
2）烟道式：燃烧时室内取氧，废气通过一个管道排放到室内，但在室外风大时会产生倒灌，安全隐患大；
3）强排式：燃烧时室内取氧，废气通过小型鼓风机经过管道排出室外；价格较高；
4）平衡式：可装在浴室内，燃烧所需氧气及废气通过专用管道在室外解决，安全性有所提高，但安装维护复杂麻烦；价格最高。
燃气式热水器型号
燃气式热水器，分4升、5升、6升到12升不等，一般升数越高价格越贵。升数表示该机器每分钟能将该升数水温升高25度，但并不代表实际出水升数。例如，8升水的热水器，每分钟可将8升的水温度升高25℃，但在冬天，如果进水温度为5℃左右，那么要求出水温度高于40℃时，实际出水量就只有4升多。所以燃气式热水器有火力调节和水量调节两个开关，冬天就要调大火力、调小水量。
燃气式热水器的特点
优点：即开即热、快速、价格低廉。
缺点：
1）不安全，隐患巨大；
2）污染空气，不利环境，影响人身健康；
3）产生烟垢，影响居士美观；
4）安装复杂、隔室安装，使用极不方便；
5）能源使用成本越来越高；
因燃气3热水器质量、安装、使用等方面存在不安全性因素，1999年，国家禁止推广，2003年我国部分大中城市停止了烟道式的销售。燃气式热水器市场份额自1997年的95%以上，在短短的五年时间急剧下滑到35%以下。
（二）储水式电热水器
储水式电热水器，是在储水罐装满水，通电预热水温达到设定温度后，使用混水阀配合冷水调节出水洗澡的电热水器。
储水式电热水器的使用
1）一般储水式电热水器需要很长的预热时间，例如：当室温低于10度时，80升2000W的储水式电热水器需要预热2小时40分钟以上，才能保证用3升/分钟的出水量洗澡20多分钟；
2）使用储水式电热水器的，要想随时有热水就要24小时保温，保温功能是当水温下降5度后，热水器就启动加热，将水温重新加热到设定温度。根据国家标准，储水罐里的热水在保温状态下,每小时水温度下降3度左右,所以一般80升的储水式热水器一天保温要耗电7度以上。
3）夜电型储水式电热水器(夜里十二点开始定时加热直到凌晨)第二天早上洗脸还可以,如果白天不保温,到晚上热水都凉了。
4）储水式电热水器型号一般分为40升、50升、60升到200升不等，升数代表储水罐的容积，并不代表能够使用的热水，这是因为：
A、水罐中的水上半部分和下半部分温差很大，造成储水罐中下部存在一定冷水盲区域。
B、由于储水罐中的热水要靠不断注入的冷水压出来，所以使用过程中储水罐中的水温度越来越底，储水罐中大量的热水不能用于洗澡，实际只利用了一半的热水，而浪费了另一半，造成浪费。（这也是储水式电热水器耗电的主要原因）
储水式电热水器的特点
优点：
1）安全；
2）一般用户线路可负荷，局限性影响小；
缺点：
1）体积庞大、安装亦不便，占用空间；
2）易形成水垢，清晰麻烦；
3）内胆长期高温浸泡，技术要求高，易漏水，发热元件长时间加热保温，易损坏；
4）预热时间长、加热缓慢，使用不方便；
5）耗电，预热及保温过程须大量散热；
6）水量有限，经常洗澡洗到一半没有热水了，经常发生洗到一半发现热水不够用的情况；
7）洗澡时水温不稳定，一般水温越洗越凉。
（三）太阳能热水器
太阳能热水器，是以太阳能为主要使用能源加热水的热水器。
太阳能热水器存在着很大的局限性：夏天日照充足，但人们不需要太多热水；然而初春、深秋、冬天气候寒冷，由于日照减弱，人们需要大量热水反而不能得到满足，有时需要用电来辅助加热才行，所以以在全国大部分地区太阳能热水器的节能概念大打折扣。
太阳能热水器的特点
优点：安全、环保、经济
缺点：
1）在过冷、过热时使用会引起加热体的玻璃管爆裂；
2）体积庞大安装受到限制，还会造成“光污染”；
3）价格成本及维护成本高；
4）冬冷夏烫，受气候影响大、冬天需电辅助加热；
5）水压影响出水量，使用不方便；
6）水长时间静止不动极易滋生细菌和微生物，使用久了内壁还会产生水垢；
第二节 燃气热水器
一、燃气热水器的种类和特性
A、直排式热水器
特点：热水器燃烧所需的空气来自室内，燃烧所产生的烟气也排在室内。
优点：体积小、价格低，节约燃气，安装及使用方便。缺点：如果使用时通风不好，会产生大量对人身有害的一氧化碳。
B、烟道式热水器
特点：热水器工作时所需的空气取自于室内，而燃烧所产生的烟气通过烟道排于室外。
优点：相对直排式更为安全，同时产水量也可增大到8--10升/分钟。缺点：体识大，安装有一定困难。
C、平衡式热水器
特点：热水器燃烧所需的空气来自室内，燃烧所产生的烟气也排于室外。
优点：热水器的气体与内隔绝，燃烧的好坏与室内无关，属于完全安全型热水器。
缺点：热水器安装要紧靠外墙，且要开一个约300×300MM的孔，安装比较麻烦。
D、强排式热水器
特点：是在热水器出气口装有排风扇，将燃烧的烟气通过机械力强制排于室外。平衡式还同时从室外抽取新鲜空气。
优点：风压大，室内环境对热水器影响小，使用更安全。因空气流量大，烟道较细，便于安装。
缺点：要求使用交流电，停电时无法，价格较高。所需的空气来自室内，燃烧所产生的烟气也排在室内。
二、燃气热水器的基本知识
（一）燃气热水器的用途及其特点：
燃气热水器是以可燃性气体：液化石油气、人工煤气、天然气等为燃料对水进行快速加热的器皿，具有热效率高、出热水快、持续恒温、容易调节、体积小、安装方便等诸多优点，越来越受到广大的消费者的青睐。
目前市面上使用的热水器还有电热水器、太阳能热水器、即热式电热水器等。而不同的热水器使用的能源也不同，是不能张冠李戴地胡乱安装的。
（二）燃气热水器按其排烟方式可分为以下几种：
a、直排式热水器：
燃烧时所需要的氧气取自室内，燃烧后产生的废气也排放在室内。这种热水器因其不是密封的燃烧室而须安装在室内，具有很大的危险性，造成沐浴者死亡的现象累见不鲜。目前，国家已严禁生产、销售这类产品。
b、烟道式热水器：
在直排的基础上加了排气管道，燃烧时所需要的氧气取自室内，燃烧所产生的废气通过烟道排向室外。这种热水器安装时必须使排烟管的管道排气通畅，但是遇刮风的时候，风就会容易由排烟管道倒灌入燃烧室产生熄火现象。这种热水器不能安装在浴室，须分室安装。
c、强排式热水器
所需空气来自室内，燃烧后产生的废气由机器内的风机通过烟道强制排出室外。这种产品安全性能好，但也必须分室安装。
d、平衡式热水器：较前三类实现了一个很大的飞跃，外壳是密封的，和外壳联成一体的烟道做成内外两层，烟道从墙壁通向室外，热水器运行时需要的氧气从室外通过烟道的外层供应，燃烧后产生的烟气从烟道的内层排到室外，所以它对室内空气既不消耗，也不污染。这种燃气热水器是最安全的，可以安装在浴室。所以这种燃气热水器也是燃气公司极力推荐的热水器，而且越来越为广大用户喜爱。
（三）燃气热水器的构造、工作原理及其它：
a、燃气热水器的基本构造；
燃气热水器的基本结构主要是由阀体总成、主燃烧器、小火燃烧器、热交换器、安全装置等组成。阀体总成控制着整个热水器的工作程序，它包括水阀、气阀、微动开关和点火器等。
b、燃气热水器的工作原理：
使用热水器时，必须先打开燃气阀和进水阀。当打开水阀时，水流感应器感应到水流，启动点火器和微动开关控制，先点燃小火燃烧器，再点燃主燃烧器。有的直接点燃主燃烧器。燃气在燃烧室内燃烧，产生的热量通过热交换器将水加热，热水从出水口源源不断流出。
c、燃气热水器的出水能率
燃气热水器的出水能率是指水温升高25Cº时(出水温度比进水温度高25Cº)，每分钟流出的热水量。“10升”表示出热水能率为每分钟10升，“16升”表示热水能率为每分钟16升，依次类推。即热式燃气热水器为快速供热水的热水器，不论什么时候，只要想用热水打开燃气阀和水龙头，就能得到热水，而且这种燃气热水器产生的热水是持续不断的。
三、燃气热水器四大安全要素
城镇居民中每10户至少拥有燃气热水器4台，而且这个数字以每年百分之十几的速度在增长。热水器带给我们随心所“浴”生活的同时，也带给我们安全事故的隐患，买热水器，务必对全过程进行安全隐患大搜索，选好，用好，给家一个安全的理由。
空气是否流通
热水器工作时，燃气燃烧要消耗大量空气（５升热水器每小时要消耗１０立方米空气，１０升热水器每小时消耗２０立方米空气）。据统计，目前我国燃气热水器的社会拥有量达３０００多万台，其中９０％为直排式和烟道式，这两种热水器燃烧时的空气都取自室内，其中直排式燃烧后的废气也排放在室内。所以浴室必须有一个进气口和一个补气口，另外，最好在安装热水器房间的上部安装一个排气扇，在房间下部开一个进气孔，使用时将排气扇开启，或打开窗子通风换气。
安装是否谨慎
将热水器装在浴室，或安装热水器的房间与浴室和卧室互相连通，都将形成一个密闭空间，极易造成一家人同时中毒的恶性事故，所以，分室安装是消除安全隐患的重要一招。安装热水器的房间还必须有与室外直接连通的窗户或通风孔，保持通风良好。安装好的燃气热水器上部不能有电力导线、电路设备和其他易燃物品。另外，烟道式燃气热水器燃烧后的废气虽然是排在室外，但一遇到有风天气极易倒灌室内，所以这类热水器一定要安装排烟管将废气排出室外，防风排烟罩上部要安装大于25ｃｍ长的垂直上升烟气导管。
使用是否注意
至今为止，所发生的热水器事故中７０％到８０％是由于使用不当引起的。使用时一定要开启排气扇流通室内的空气。另外，不要把毛巾等易燃物品放在热水器上，附近不要堆放易燃或有腐蚀性的物品。使用时如嗅到燃气的异味，应立即关闭燃气总开关，并打开门窗，排走燃气，此时不要打开电制和点火，事后要查明原因，并请专业维修公司上门查看。使用完要将燃气总开关关闭。
保养是否及时
热水器也会老化，保使用而不给它“加油”保养，事故可能就悄悄种下祸根，必须经常检查供气管道各处接口有否泄漏，橡胶软管是否完好，有否老化出现裂纹，一旦发现应及时处理及更换；注意热水器有无漏水现象，发现应及时处理。定期清洁进水过滤网，如出现热水器出水量少，打不着火等现象，则可能有污物堵塞滤网，可拆开冷水进口接驳外取出滤网清理。
使用一段时间，可打开热水器面壳，用干布擦拭干净点火针及火焰感应针，注意擦拭力度不宜过大，否则会移动点火针或感应针位置，而影响热水器的使用。管道气专用燃气热水器最好半年保养一次。热水器长期停用，请务必关闭气源，取出电池，并打开防冻装置放掉其中存水。
第三节 电热水器
一、电热水器的分类及介绍
根据水流方式的不同，电热水器分为储水式和即热式（快速式）两种类型。
储水式电热水器的优点是不必分室安装、不会产生有害气体、调温方便。但是储水式热水器在使用前需要预热，一次使用的量有限。同时，储水式热水器的体积较大、点用空间较多，不太适合卫生间面积小的家庭使用。
顾名思义，即热式电热水器就是利用电热管、电热棒、玻璃管或塑料管加热，即开即热，无需预热和保温。从安全性方面看，即热式电热水器采用非金属加热体、水电隔离技术、漏电保护装置、接地保护等基本措施，使用安全系数比较高。而在体积上由于没了水箱部分，外形可以设计得小巧精致，比较适合在小空间使用。但是即热式电热水器的额定功率较高，一般需要5000瓦以上才能保证使用。
而按照水路控制方式的不同，电热水器还可以分为前制式和后制式。前制式电热水器水温和水量的控制方式是靠装在冷水进口端（即前端）的冷水阀门进行控制的，在热水出口端不设置阀门。而后制式电热水器则是靠装在热水出口的热水阀门来进行控制的，后制式电热水器具有安装和使用方便等优点，是电热水器的发展方向。
二、电热水器常见的安全隐患
目前市场上销售的电热水器基本上可分为两类：一类为出口敞开式电热水器，另一类为封闭式电热水器，前者使用较多，后者使用较少。
出口敞开式热水器，是由进水管的一个阀来控制热水器的水量，使过量的水通过出水管溢出，有进水才有出水。封闭式热水器是在自来水的压力下工作的热水器，在出水系统处由一个或多个阀门控制水量，内胆至少要承受60N／cm2压力。
经过多年来的不断改进，不断完善，我国热水器产品在技术上已经相当成熟了，绝大部份产品都已经通过了国家安全认证，从每年市场抽捡的结果来看，合格率非常高。之所以出现电热水器触电伤人事故，相当一部分原因出在使用上，主要是电热水器在安装上存在隐患，原因有如下几个方面：
1）电源无接地线
无电源接地线是造成电热水器触电的主要原因，电热水器安全方面有一个十分重要的指标，那就是接地电阻不得大于0.1Ω。
2）电源插座功率不足
从电热水器的规格来分，基本上有1500W、2000W、3000w等，而2000w功率电热水器是使用量最大的热水器，工作电流10A左右，插座至少要用10A以上，才不致于引起故障。
3）进水管使用塑料软管连接
塑料管连接对有自来水供给的居民来说情况并不多见，但在城乡居住的旧房子，单门独院自备储水系统的人家，为数不少。用金属管连接进水口可以起到相当的保护作用。
4）出口敞开式热水器出水口加装阀门
常用出口敞开式电热水器的设计耐水压力为15N／cm2，当压力超过时，内胆往往会爆裂，引起漏水触电。
5）首次使用，贮水不满就通电
从电热水器的结构可以看出，电热管是竖直安装的，所以安装后，如果没有预先加水，或加水不满就通电，会造成电热管干烧损坏，产生触电危险。
6）挂钩未装正确
热水管内胆与外壳固定是由4个钢钉连接的，当热水器储满水时，内胆质量剧增，单靠钢钉是承受不住的，势必引起内胆脱落触电。安装时，墙上拴钩一定要紧扣住内胆。
第四节 太阳能热水器
一、太阳能热水器相关介绍
目前，市场上销售的家用太阳能热水器种类繁多，按照太阳能集热器种类来区分，可分为真空管式和平板式；按照结构区分，可分为一体式和分体式；按照制作工艺区分，可分为承压式和非承压式。目前，在市场上销售的家用太阳能热水器最常见的大都是非承压真空管式家用太阳能热水器。我们在选购家用太阳能热水器时，应注意以下几点：
1）热性能指标中，“平均日效率”越高越好，“平均热损系数”越低越好。
2）家用太阳能热水器的关键部件就是全玻璃真空太阳能集热管（简称真空管），真空管质量的好坏直接影响到整个家用太阳能热水器的性能。选购时应仔细观察真空管内玻璃管上的涂层，这层涂层叫太阳能选择性吸收涂层，由于各厂家制作工艺不同，涂层颜色会有所区别，但一般都是黑色、深蓝色或深灰色，质量好的涂层颜色均匀，膜层无划痕、无起皮或脱落现象，玻璃上也没有结石或节瘤现象，支撑内玻璃管的支撑件放置端正、不松动。
3）选购时还应注意真空管之间的管间距，一般两管的中心距在70mm左右为宜。
4）家用太阳能热水器的支架设计应合理，应有足够的强度和刚度才能确保有足够的承重能力。在一些日常风力较大的地区，尤其是沿海地区，在选购家用太阳能热水器时还应注意该产品在设计上是否有抗风能力。
5）目前市场上，家用太阳能热水器的反光板形式多种多样，有平面反光板、曲面反光板、压花铝板等等，在选购时应注意产品的反光板设计是否能充分利用到真空管的吸热面，真空管能否最大程度上受光。
6）在选购时还应考虑到家中常住人口数量，以确定所购买家用太阳能热水器水容量的大小。一般以每人40升水的标准为宜。另外，很多产品标称的容水量是通过计算每根真空管的容量和水箱内胆容量相加计算出来的，但其实在热水器出水口以下及真空管内的水是无法放出来使用的，用户真正能使用到的水仅仅是入水口和溢流口之间的水量，所以在选购时应问清楚销售商，他们所标称的容水量指的是全部的容水量还是实际能使用的容水量，两者相差多少。
7）如果够买的家用太阳能热水器需要配置电加热装置，应选择具有电气安全设计的产品。
8）选购其他相关配件，如自动上水装置、水温水位显示仪、电磁阀等，对于这些装置的选择应慎重，有些功能看似先进，但组成部件过多，可靠性不高，时间一长就容易出问题，选择时一定要问清楚使用寿命和保修期限。
9）选购好一台家用太阳能热水器后，在安装过程中应注意支架安装是否牢固，所有螺丝及接头是否上紧，上下水管安装位置是否合理，热水器本身是否有加固措施等等。另外，在上水管路中一定要安装止回装置，以防止热水回流，倒灌入冷水管道。
10）家用太阳能热水器的售后服务也非常重要。最好选择知名品牌产品和售后服务好的经销商。因为家用太阳能热水器是耐用消费品，而且通常是安装在楼顶，一旦出了故障，用户很难自己解决，所以售后服务一定要有保障。目前，市场上整机免费保修期一般为3～5年不等。
11）由于家用太阳能热水器是安装在户外，长时间使用，真空管上就会被灰尘或杂质污染，从而导致吸热效率降低。所以对热水器的真空管应定期清洗，特别在冬季多雪的地区，雪后更需要及时清理。如受房屋设计影响，自己无法清理的，应询问经销商，售后服务里是否包含有定期清洗一项。
二、太阳能热水器的类型
1）闷晒式，如桶式、袋式，装满水，只要外表涂上黑色，阳光充足时使用效果就不错，它的优点是价格低廉，使用场地不限，制造容易，早期较多，现仍有少量使用，它的热效率低，不能全年使用。
2）平板式，顾名思义，它的受热面是一个平板，在这个板式装置涂了黑色物质，以加强吸热效果，通过水的循环将热量传递到水箱中。这种热水器曾经占据太阳能热水器市场的主导地位，它的优点是价格相对较低，工艺简单容易制造安装，缺点是在阳光偏照时热效率低，在北方不能过冬，使用寿命短。至今我国南方广大地区仍在大量使用。
3）真空管式，这种热水器在上世纪八十年代诞生，目前是我国大部分地区市场的当家产品。它以涂有黑色镀膜的真空玻璃管为集热元件，集热效率高，热损失小，可以一年四季使用，随着生产规模扩大，这种热水器的价格已经降至城乡广大用户接受，使用的人越来越多。
4）真空管-热管式，这种热水器的技术含量更高，它在普通真空管的基础上加装了一种超导传热元件，通常用铜管制作，人们称它为"热管"。它的真空管内无水，避免了水垢的严重影响，也不会因真空管冻裂炸裂造成大量漏水，热效率明显高于普通真空管式热水器。它的成本稍高于真空管式热水器。但是它的上述特征使得这种热水器更适用于大面积热水系统工程，尤其是宾馆、洗浴 行业 、部队、学校和企事业单位。
三、太阳能热水器的工作原理
太阳能热水器便是太阳能成果应用中的一大产业，它为百姓提供环保、安全节能、卫生的新型热水器产品，太阳能热水器就是吸收太阳能的辐射热能，加热冷水提供给人们在生活、生产中使用的节能设备。
系统组成
◆集热器：系统中的集热元件。其功能相当于电热水器中的电热管。和电热水器、燃气热水器不同的是，太阳能集热器利用的是太阳的辐射热量，故而加热时间只能在有太阳照射的白昼。
◆保温水箱：和电热水器的保温水箱一样，是储存热水的容器。因为太阳能热水器只能白天工作，而人们一般在晚上才使用热水，所以必须通过保温水箱把集热器在白天产出的热水储存起来。容积是每天晚上用热水量的总和。采用同乐搪瓷内胆承压保温水箱，保温效果好，耐腐蚀，水质清洁，使用寿命可长达20年以上。
◆连接管道：将热水从集热器输送到保温水箱、将冷水从保温水箱输送到集热器的通道，使整套系统形成一个闭合的环路。设计合理、连接正确的循环管道对太阳能系统是否能达到最佳工作状态至关重要。热水管道必须做保温处理。管道必须有很高的质量，保证有20年以上的使用寿命。
环保作用：每平方米平板太阳能集热器平均每个正常日照日，可产生相当于2.5度电的热量，每年可节约标准煤200公斤左右，可以减少700多公斤CO2的排放量。太阳能热水器的广泛运用，包括生活用热水，采暖，空调,在省钱的同时必将极大地改善地球的污染状况。
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