热水器市场:于“寂静中”起“波澜”,提振产业内驱力

2024年,中国家电行业正站在一个前所未有的十字路口,“如何增长”成为整个家电行业思考的核心问题。房地产不振、渠道拉力减弱、换新需求释放不足、大促手段失灵......当外部动力逐渐失效时,行业开始向内审视,回归行业本身,以寻求新的破局方法。奥维云网(AVC)推总数据显示,2024年上半年,中国热水器(电热水器+燃气热水器,下同)市场零售额为235亿元,同比下降0.9%;零售量为1427万台,同比增长1.4%(见图1、图2)。市场仍处于低位运行状态,需求不振、价格内卷、创新疲软,长期“寂静”的热水器行业需要“新意”以打破现有的困局。

家用空气源热泵热水器微通道冷凝器仿真研究

为提升家用空气源热泵热水器水箱外微通道冷凝器的性能,建立了家用空气源热泵热水器水箱外微通道冷凝器的准稳态模型,实验验证结果显示模型误差能控制在±9%以内。依据模型对微通道冷凝器的换热量、换热系数、压降等性能进行仿真研究。结果发现,微通道冷凝器为四流程时能够减小压降并保证换热量满足需要;关键参数微通道截面的最佳尺寸在1.6~2.6 mm^(2)系统性能最优,同时扁管内微通道数应控制在16~24根。研究结果为家用空气源热泵热水器微通道冷凝器的设计提供借鉴。

风机转速对CO_(2)空气源热泵热水器性能影响的试验研究

为了定量探究CO_(2)空气源热泵热水器系统性能随风机转速的变化规律,通过试验研究了不同工况下,改变风机转速对排气压力、过热度、CO_(2)质量流量、系统制热量、系统总功耗以及制热性能系数COP的影响;利用响应曲面法对试验进行了优化分析,同时利用试验数据拟合了COP回归模型,并进行可信度分析;通过回归模型预测了系统的最优运行工况并进行试验验证。结果表明:在压缩机频率和电子膨胀阀(EEV)开度一定的情况下,存在着最佳风机转速;在45~85 Hz范围内,随着压缩机频率的提高,COP先增大后减小,增幅最高可达8.97%,各频率下COP最大时对应的最佳风机转速不断减小;随着EEV开度在35%~55%范围内不断增大,COP先增大后减小,增幅可达到6.6%,各EEV开度下COP最大时对应的最佳风机转速不断增大;当压缩机频率为65 Hz、EEV开度为50%时,对应的最佳风机转速为1000 r/min,系统COP达到峰值(4.09)。本文所拟合的COP回归模型最大误差为4.5%;预测系统最优运行工况为:压缩机频率68 Hz、EEV开度52%、风机转速956 r/min,此时系统COP最大,可达到4.29,预测误差为3.7%。本研究可为CO_(2)空气源热泵热水器系统保持高效运行提供理论指导。

屋面预制空心太阳能热水器基础技术应用

针对常规太阳能热水器基础施工易影响后续施工质量、渗漏风险大、美观性不足等问题,提出一种预制空心太阳能热水器基础施工技术。该技术采用定制加工模具,灌浆料封墙,预留钢筋与屋面结构混凝土钢筋、保护层钢筋网片双重连接等方法对屋面太阳能基础进行了深化设计与优化。经实践证明,应用预制空心太阳能热水器基础技术可使屋面保持为一个整体平面,实现防水、保温大面积平铺施工,无需在太阳能热水器基础处进行上返,亦不影响屋面吊篮的安装;可有效提高施工效率,减少渗漏风险,且成型美观,连接措施牢固可靠。

空气能热水器专利技术现状

空气能热水器概述空气能热水器原理以及产业发展概况空气能热水器(Air Energy Water Heater),也称“空气源热泵热水器”,按照“逆卡诺”原理工作的。空气能热水器把空气中的低热量吸收进来,经过氟介质气化,然后通过压缩机压缩后增压升温,再通过换热器转化给水加热,压缩后的高温热能以此来加热水温。简单来说是吸收空气中的热量来加热水,被吸收热量的空气还可被运用到其他场景中,例如解决厨房的闷热问题。一方面,空气能热水器具有较好的节能效果,通常情况下,在输出相同的热量情况下,所加热的水量是普通传统加热器的5倍以上;一方面,众所周知,空气能热水器的工作基于“逆卡诺”原理,通过介质进行换热,那么其加热构件通常不会与水进行直接接触,在这种情况下,规避了漏电的风险,可以大大提升整体系统的安全性;再一方面,空气能热水器在使用年限方面也具有一定优势,其寿命较长,一般可达到15~20年。

农用太阳能热水器测控仪控制系统设计

农用太阳能热水器因其价格低廉、节能等优点而备受欢迎。以AT89C52单片机为控制核心,对显示屏、温度检查电路、报警电路、键盘接口电路以及软件进行系统设计。农用太阳能热水器测控仪控制系统包含了输入部分、中控部分和输出部分。以AT89C52标准为基础,收集系统的所有输入信息,并经过系统的内部管理,对系统的数据加以统一管理,达到农用太阳能热水器控制目的。

带气液调配蒸发器空气源热泵热水器的实验研究

气液调配蒸发器通过调整干度和质量流速实现传热性能提升。分别将两个管程布置为4-2-4-6-4(蒸发器1)和5-4-3-4-4(蒸发器2)的气液调配蒸发器用于热泵热水器中(分别为系统A和系统B)进行实验,并进行了对比研究。结果表明:相比于蒸发器1,蒸发器2制冷剂分布更均匀,且蒸发器侧压降减小了10.91%。在名义工况下,相比于系统A,系统B制热量减少1.69%,功率也减少1.45%,两个系统COP基本相同。系统B的排气压力比系统A小26.35~84.78 kPa,更有利于压缩机的安全运行;在不同的环境温度下,系统B的压缩机功耗均小于系统A,当环境温度为30℃时,系统B的性能比系统A提高了2.1%。

采用电子膨胀阀和毛细管的空气源热泵热水器性能对比实验研究

为研究不同节流方式对空气源热泵热水器性能的影响,分别以毛细管(CAP)和电子膨胀阀(EEV)作为节流元件研制了样机,通过实验对比研究其运行特征。结果表明:CAP系统的吸气过热度能稳定在1℃左右;CAP系统的排气温度相对更低,约比EEV系统低15℃;加热同样一箱水,CAP系统的制热速度更快;EEV系统的COP和全年性能系数(APF)均高于CAP系统,但在名义工况下CAP系统具有与EEV系统相当的制热COP。综合考虑制热性能及初投资等因素,可根据需要优先采用毛细管作为节流装置。

半导体温差自发电燃气热水器设计与性能研究

一种高效节能的燃气热水器对环境改善和能源节约具有重要意义,本文设计了一种基于半导体温差发电的自发电燃气热水器装置,通过水冷散热和自主发电,提高了散热和温差发电的效率,同时解决了使用干电池带来的浪费和环境污染问题。本装置以半导体发电装置为核心,通过扁平冷热水管+温差发电模块构成的三明治结构维持较大的稳定温差,使输出功率更大、更稳定。本文研究成果可为低成本和高效节能自发电燃气热水器的设计与应用拓展新的思路。

燃气热水器火排燃烧点火与传火特性数值模拟

目前燃气热水器只能在特定负荷下点火,开机恒温时间较长,用户使用体验不佳。基于Fluent软件,应用Realizable k-ε湍流模型、涡耗散概念燃烧模型、DO辐射模型及电火花点火模型,采用分段建模的方法对燃气热水器火排燃烧进行了数值模拟,发现火排片内部存在较大旋涡,燃气和一次空气预混效果较好;但在火排片间有明显的低温区,火焰高度差异较大,火焰稳定性较差,影响了任意负荷点火的成功率。进一步对火排燃烧器进行结构优化研究,发现采用两端点火模式,火焰的稳定时间减少32%;安装钝体和侧挡板后,在燃烧室内产生局部回流,提高了燃烧的稳定性,火焰的稳定时间相比原始结构减少16%以上,火焰高度更加均匀。研究结果对燃气热水器火排燃烧器的技术改进提供了参考。

固-液相变材料在热水器中的应用综述

梳理了应用于热水器的固-液相变材料在稳定性、传热效率和光热转化效率三方面的性能优化研究及其在热水器中的应用研究进展,并对蓄热式热水器的发展方向提出了建议和展望。研究表明,国内外对于相变材料在热水器中的应用研究多集中于蓄热材料性能提升(蓄热能力、热导率、稳定性)及应用效果和效率提升方面,材料应用位置多见于热水器系统的水箱、蓄热器或集热器中,填充材料以石蜡居多。固-液相变材料的添加能够显著提升热水器性能,缩短加热时间,提升节能效果。但作为应用研究较少将应用成本纳入评价体系,仍需进一步结合相变材料的应用场景和经济性开展多目标综合评价研究,从而推动新型材料在热水器中的应用和推广。

基于用户使用电热水器行为习惯的用水时段划分方法

提出一种电热水器用水时段的划分方法。首先,以用水时段控制电热水器的方式,构建出对应控制方法的能耗模型。其次,为尽量满足用户需求,保障必要的用水并尽量降低非用水时段的保温能耗,构建一个以概率阈值为自变量的用户耗电量目标函数。再次,使用粒子群优化算法求解目标函数得出满足用户需求的概率阈值。最后,使用最佳概率阈值反向推导得出用户的用水时段和非用水时段的划分区间。基于改进后的用水时段划分结果设计出了新的热水器保温算法,该算法的实际应用可在不影响用户用水体验的基础上节省大量电能。

基于CFD的双胆单管电热水器的上下胆温差优化分析

双胆单管热水器因其独特的双胆结构,实现了体积小、成本低的优点,但由于加热管仅存在于下胆内,因此上下胆在加热时存在温差,出水温度的稳定性和效率成为了目前双胆单管热水器研究的热点问题。为研究双胆热水器在单管加热时的温度传导问题,对不同连通管直径、不同连通管长度工况下热水器加热情况进行模拟,研究了双胆中间截面处的温度场变化,分析了上下胆温差的变化规律,为改善双胆单管热水器的结构提供指导。

基于单片机的太阳能热水器控制系统的设计

针对市场上的部分太阳能热水器功能简单、运行繁琐、管理不方便等的问题,研制了一款比较智能的太阳能热水器,实现了温度、水位和时钟实时显示以及自动加热和上水功能。

基于塞贝克效应的零冷水燃气热水器设计

为解决传统的燃气热水器“冷启动”带来水资源浪费问题,本文提出基于塞贝克效应的零冷水热水器设计方案。系统主要由传统的燃气热水器、温差发电控制模块、电磁阀等构成。利用温差电池将燃气热水器工作时产生的废热转发为电能,作为“零冷水”循环系统工作电源,达到了节能减排的效果。

一种带光伏直流水泵的太阳能热水器热性能研究

对一套安装光伏直流水泵的横双排分离式全玻璃真空管太阳能热水系统的热性能进行试验,分析了光伏直流水泵对太阳能热水器热性能的影响.结果表明,与常规的自然循环系统相比,光伏直流水泵会使太阳能热水系统的日有用得热量减少0.77 MJ/m^(2),热效率降低4.5%,但贮热水箱内水温分布较均匀,贮热水箱上、下层热水的平均温差仅为1.46℃.

全玻璃真空管型太阳能热水器在嘉兴地区节能量与减排量分析

为评估太阳能热水器对“双碳”战略的贡献,减少对化石燃料的依赖,推动能源结构的优化和转型升级,在嘉兴地区通过对全玻璃真空管型太阳能热水器在实际使用工况下进行热性能测试分析.试验结果表明:在实际使用工况下,环境温度和辐照量是影响太阳能热水器日有用得热量的重要因素;78和75管间距的年节能量分别为451.87 kWh/(m^(2)·a)、467.46 kWh/(m^(2)·a),CO_(2)年减排量分别为338.9 kg/(m^(2)·a)、350.6 kg/(m^(2)·a),经估算2021年太阳能光热利用CO_(2)减排量约占全国碳排放总量的12.6%.

《小体积强排式家用燃气快速热水器评价技术规范》团体标准解读

由于当前家居环境中厨卫空间有限,小体积燃气快速热水器发展迅猛,而产品的小型化发展对产品本身的安全性与易用性产生了新的挑战。团体标准《小体积强排式家用燃气快速热水器评价技术规范》,从用户使用环境条件,结合用户实际使用体验角度,规定了小体积强排式家用燃气快速热水器的使用性能及安全性能的相关技术要求和试验方法。本文对该标准的标准构架、制定思路及核心指标等重点内容进行了详细阐述与解读,以期相关从业人员能更好地理解标准,增强标准的宣贯效果。

小学科学“技术与工程实践能力”培养的策略——以“制作简易太阳能热水器”为例

在实施技术工程类的课程教学时,应明确课程类型。在设计与实施教学时,可运用创设真实情境、整合跨学科知识、提供动手实践机会、以问题驱动学生自我反思等策略培养学生的技术与工程实践能力,促进学生思维发展。在教学中,教师还应注意紧扣新课标要求、提供结构性材料和工具、合理安排课堂学习与课外实践活动,以评促思促改。

一种太阳能热水器智能控制系统

随着能源资源的日益紧张和环境保护意识的增强,人们对于节约能源的需求日益迫切。太阳能作为一种清洁、可再生的能源,被广泛应用于热水供应领域,但传统太阳能热水器在控制方面存在效率低、稳定性差等问题,因此需要智能控制系统来提高其能源利用效率。随着物联网、人工智能、传感技术等领域的不断发展和成熟,智能控制技术在家居领域的应用也越来越广泛。