家用燃气快速热水器受热面的优化探讨

摘要：本文通过测定对流及辐射受热面吸收热量，分析现有的受热面吸热改善措施，并计算辐射吸收热量，提出热水器受热面优化设计方案。测试结果表明，采用加强燃烧的方法，提高燃烧室容积热负荷可以改善热水器受热面吸热率低问题。

关键词：热水器;受热面;加强燃烧

一、家用燃气快速热水器受热面热量吸收测定

据研究表明，环境温度、受热面沾染、火焰辐射特性不同，对热力设备受热面吸热影响较大[2]。当选取相同的受热面材料时，通过调整布设方案可以提高热量吸收率。考虑到热水器吸热受热面由对流和辐射两项因素组成，所以，本文分别对这两项因素受热量进行测定。

选取1台参数为10L/min，负荷为20kW的热水器作为实验装置，测量肋片管和盘管中冷水吸收的热量，而后不考虑盘管，利用肋片管开展单因素实验，测量肋片管吸收热量大小，根据热负荷和水吸收热量数值，可以计算出热效率。

1、对流受热面吸收热量的测定

在此实验中，对流受热面所用材料占总受热面材料用量的比例为56.8%，吸收热量占比为85.8%，推算出比吸热量大小为45.2MJ/kg﹒h。

2、辐射受热面吸收热量的测定

辐射受热面使用材料0.48kg，其占据总材料的比例为43.2%，测得吸热量数值为4.7MJ/h，吸热量占比为14.2%，此部分吸收热量大约占总受热面的比例为1/4.6。

通过上述测定结果可知，当前设计的家用热水器对流与辐射受热面吸收热量的能力比较薄弱，反映出经济性较差问题，必须对换热器受热面问题进行探究，对其进行优化处理，从而达到提高资源利用率，减少热量损耗的目的。……