帶預熱功能燃氣熱水器水路方案探討

　　摘要：通過對帶預熱功能燃氣熱水器使用背景與實現預熱功能理論的介紹，結合目前家庭的通用水路系統，分析燃氣熱水器實現預熱功能的水路方案，通過水路結構與具體試驗數據，分析各種水路方案對燃氣熱水器可靠性與用戶使用舒適性的影響。

　　關鍵詞：燃氣熱水器,熱水管,冷水管,回水管,水路循環

　　引言

　　近年來，隨著我國經濟的快速發展，居民的生活水平不斷提高，對燃氣熱水器[1]的要求已經不再局限于出熱水這一單一功能上，燃氣熱水器需要為用戶提供更為舒適的熱水生活體驗。然而普通燃氣熱水器需要把管道內殘留的冷水排除干凈才能使用熱水器提供的熱水;住房面積越大、衛浴數量愈多、管路越長，洗浴前需要排的冷水越多，假如管路特別長的用戶，甚至會因為排冷水的時間太長太浪費自來水而導致該用水點無法正常使用，因此普通燃氣熱水器不僅浪費水資源，還嚴重影響現代熱水生活洗浴的舒適性[2]。

　　雖然帶預熱功能的燃氣熱水器能夠很好的解決上述問題，但是，內部水路結構對整機可靠性的影響卻不被業界所重視，本文通過對各種水路結構理論分析與試驗測試，論證不同水路結構對用戶使用舒適性與整機可靠性的影響。

　　1燃氣熱水器外部水路系統分析

　　現代家庭水路系統[3]一般分為兩種：一種水路系統由冷水管與熱水管組成，用水點通過混水閥與冷熱水管連接，用戶根據實際水溫需要通過混水閥使用冷熱水管中的水;另一種水路系統在第一種水路系統基礎上增加一根回水管，回水管的起始端與熱水管的末端連通，即這種水路系統由冷水管、熱水管與回水管所構成，同樣，用水點通過混水閥與冷熱水管連接，回水管負責與熱水管連通，便于將熱水管中的水通過回水管循環流動，并且不影響冷水管中的冷水。

　　要實現對上述兩種水路系統中冷水預熱的目的，對于第一種無回水管水路，需要將熱水器與熱水管、冷水管構成一個回路，因此首先需要將第一種無回水管水路系統中的冷水管與熱水管連通，可以將最遠端用水點混水閥的冷熱水管通過兩個三通接頭連通，從而借用冷水管作為循環水路中的回水管，冷水管同時起冷水管與回水管的作用，從而解決了外部冷水管、熱水管的連通問題，這就為外部水路系統與熱水器內部水路構成一個閉合循環水路創造了先決條件。

　　對于第二種回水管的水路系統，其外部熱水管與回水管已經連通，不同于第一種無回水管水路系統，這種回水管水路系統其冷水管獨立于熱水管與回水管之外，只起冷水管的作用。因此，通過對熱水器內部管路設計，對以上兩種管路構成一個閉合循環管路系統，在水泵的驅動與燃燒系統的加熱條件下實現對管路中冷水的預熱功能。

　　2燃氣熱水器內部水路結構分析

　　根據水泵在燃氣熱水器內部位置的不同，行業內燃氣熱水器內部水路結構主要分為三種。

　　2.1水路方案一

　　水泵串聯在回水連接管上，對于無回水管用戶，外部水路將最遠端用水點冷熱水管連通，熱水管與出水嘴連接，冷水管分別與進水嘴、回水嘴連通。該水路方案能同時使回水管用戶、無回水管用戶與燃氣熱水器組成一個閉合的循環水路，通過水泵驅動，使管路中的冷水流動，達到燃氣熱水器啟動水流量后，整機點火加熱，從而實現對水路系統中冷水的預熱功能。需要將外部水路系統的冷水管分別與回水嘴、進水嘴連通，進水嘴處需設一單向閥，安裝復雜，影響家裝的美觀性，難以實施。

　　2.2水路方案二

　　水泵串聯在進水管上。此水路結構，熱水器內部沒有回水嘴。無回水管用戶，只需要將外部水路系統的熱水管與熱水器出水嘴連接，熱水器進水嘴與用戶進水管連接，從而實現外部水路與熱水器內部水路形成一個閉合的管路系統;熱水管與出水嘴連接，回水管、用戶進水管通過三通連接閥以及進水連接管與進水嘴連接，無需連通最遠端用水點。

　　此熱水器水路結構，由于水泵串聯在進水管上，因此用戶開水龍頭進行衛浴用水時，自來水都要流經水泵后才能進入換熱器進行換熱，由于水泵本身阻力較大，對整個進水管產生了很大的截流作用，從而在相同的進水壓力下，熱水器的水流量會變得非常小影響洗浴舒適性，而且衛浴用水時，外界自來水長期沖擊水泵，水泵容易被水中的雜質與水垢堵塞，影響水泵的使用壽命，若嚴重堵塞，不但會造成整機預熱功能失效，還會影響燃氣熱水器的正常衛浴用水，大大降低燃氣熱水器的使用可靠性。

　　2.3水路方案三

　　水泵以旁通方式連接在進水管上。此水路方案，與外部水路連接方便，同方案一與方案二，只需將最遠端用水點連通，外部管路的熱水管與出水嘴連接，用戶進水管與進水嘴連接，從而實現外部水路系統與燃氣熱水器內部水路構成一個閉合的循環水路，同樣，冷水管同時扮演了冷水管與回水管的作用。

　　只需將回水嘴與外部回水管連接即可，熱水管、冷水管與燃氣熱水器的連接同無回水管用戶的連接方法。為防止水泵工作時循環管路中的小循環水路中循環流動，需要在進水管上設一單向閥并且置于節點A，B之間，從而有效保證水流在外部管路與燃氣熱水器內部管路構成的大循環水路中流動，實現燃氣熱水器對整個管路系統中冷水的預熱功能。

　　此水路結構，打開水龍頭衛浴用水時，自來水主要通過進水管進入換熱器進行換熱，較串聯結構，管阻小，水泵不易堵塞，可以延長水泵使用壽命，整機可靠性與洗浴舒適性大大提高，采用此結構燃氣熱水器，與外部水路安裝簡單，便于售后安裝維修。

　　3結論

　　1)無回水管外部水路系統可以通過將最遠端用水點冷熱水管連通，借用冷水管作為回水管，實現與燃氣熱水器內部管路系統組成一個閉合的循環水路，通過水泵驅動與燃氣熱水器加熱，有效預熱管路中的冷水，減少出熱水時間與水資源的浪費。

　　2)燃氣熱水器內部三種水路結構的優缺點。

　　3)對于帶預熱功能燃氣熱水器，在條件允許的情況下，優先采用方案三(水泵以旁通方式連接在進水管上)水路結構，可以減少水泵故障與管阻，提高洗浴舒適性與燃氣熱水器整機可靠性。

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