新型節(jié)能飲水機(jī)的設(shè)計(jì)理念與應(yīng)用

丁一偉

（湖南省常德市第一中學(xué) 415000）

新型節(jié)能飲水機(jī)的設(shè)計(jì)理念與應(yīng)用

丁一偉

（湖南省常德市第一中學(xué) 415000）

目前市場(chǎng)中常用的飲水機(jī)類型多采用電阻式加熱技術(shù)或者電熱管加熱技術(shù)，但是，該種類型的飲水機(jī)能效并不高。本文主要針對(duì)新型節(jié)能飲水機(jī)的設(shè)計(jì)原理與應(yīng)用展開分析。

新型節(jié)能飲水機(jī)；設(shè)計(jì)理念；應(yīng)用

現(xiàn)如今，飲水機(jī)已然成為我們生活中必不可少的家用電器，它遍布在我們生活中的每一個(gè)角落。據(jù)調(diào)查顯示，我國(guó)擁有的飲水機(jī)數(shù)量已超過1.2億臺(tái)，可見其擁有相當(dāng)廣闊的市場(chǎng)。但是傳統(tǒng)的飲水機(jī)存在著諸多缺陷，例如耗能大、水質(zhì)不新鮮、保溫效果差、熱水被反復(fù)加熱等，因此飲水機(jī)行業(yè)的發(fā)展受到了限制。然而專利產(chǎn)品高質(zhì)節(jié)能飲水機(jī)克服了以上缺陷，采用的是真空保溫膽，比起傳統(tǒng)飲水機(jī)的保溫膽可節(jié)能一半以上。本文對(duì)節(jié)能飲水機(jī)的節(jié)能設(shè)計(jì)及保溫性能進(jìn)行了分析，從而能讓大家更全面地了解到節(jié)能飲水機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。

1 新型節(jié)能飲水機(jī)的作用原理及設(shè)計(jì)理念

我們?cè)谑褂脗鹘y(tǒng)飲水機(jī)的時(shí)候，通常都會(huì)發(fā)現(xiàn)水在被加熱后在很短的時(shí)間內(nèi)將會(huì)再次加熱。這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)的飲水機(jī)的熱膽與節(jié)能飲水機(jī)不同，它采用的是不銹鋼材質(zhì)，熱傳遞較快，就造成了水溫快速下降被再次加熱的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象會(huì)造成耗能大，飲水機(jī)使用壽命縮短，水質(zhì)不新鮮等問題。

節(jié)能飲水機(jī)的設(shè)計(jì)符合節(jié)約能源，成本低的理念，采用的真空保溫膽不僅價(jià)格便宜而且保溫時(shí)間更長(zhǎng)、保溫效果更好。其作用機(jī)理是儲(chǔ)水箱中的水通過單向閥進(jìn)入真空保溫膽，此時(shí)打開常溫水開關(guān)流出的是常溫水，當(dāng)關(guān)閉加熱開關(guān)時(shí)，加熱管開始加熱，在水溫達(dá)到97℃時(shí)加熱管停止加熱，此時(shí)打開熱水開關(guān)流出的是熱水。在水溫降低到60℃的時(shí)候，加熱溫控器會(huì)感受到溫度的降低使加熱管再次加熱至97℃，如此循環(huán)使水溫保持恒定。節(jié)能飲水機(jī)另一處優(yōu)勢(shì)是防干燒溫控器的設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)飲水機(jī)的防干燒溫控器沒有與加熱管直接相連，使傳熱效率降低，防干燒溫控器不能充分發(fā)揮作用，起不到防干燒的作用，造成了安全隱患。而節(jié)能飲水機(jī)的防干燒溫控器與加熱管直接相連，使傳熱效率增強(qiáng)，防干燒溫控器能夠敏銳的察覺到水量的變化，有效的防止干燒現(xiàn)象，安全性能隨之大大的提高。此外，節(jié)能飲水機(jī)中的半導(dǎo)體制冷片在接通電源之后，溫水箱與熱水箱中制冷片熱端會(huì)制熱，讓熱水箱中水溫度上升，在制冷片制冷時(shí)，會(huì)吸收水的熱量，降低溫水箱的溫度，這樣，溫水箱中水熱量會(huì)直接轉(zhuǎn)移到熱水箱之中，讓水溫上升。同時(shí)，冷水箱與溫水箱夾層制冷片可以將熱量轉(zhuǎn)移到溫水箱，將水溫降低，這就可以達(dá)到同時(shí)供應(yīng)溫水、熱水和冷水的根本目的。

除此之外，節(jié)能飲水機(jī)在內(nèi)部新增了汽水分離室，它可以將水在加熱時(shí)產(chǎn)生的水蒸氣液化，防止水蒸氣進(jìn)入到儲(chǔ)水箱中污染水質(zhì)、產(chǎn)生細(xì)菌。汽水分離室的增加，可以進(jìn)一步保證水質(zhì)及飲水機(jī)內(nèi)部的清潔度。

2 實(shí)驗(yàn)檢測(cè)和結(jié)果分析

可通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析來確定節(jié)能飲水機(jī)相比較傳統(tǒng)飲水機(jī)的優(yōu)點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)原理為控制常溫水的體積為不變量，分別記錄傳統(tǒng)飲水機(jī)和節(jié)能飲水機(jī)內(nèi)熱水溫度隨時(shí)間變化的數(shù)值。可以計(jì)算出飲水機(jī)一天內(nèi)重復(fù)加熱的次數(shù)和耗能的大小，進(jìn)而確定節(jié)能飲水機(jī)的保溫性能。

實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果為傳統(tǒng)飲水機(jī)在水溫降低到78℃的情況下會(huì)再次加熱，并歷時(shí)30min；而節(jié)能飲水機(jī)在水溫降低到60℃的情況下會(huì)再次加熱，歷時(shí)8個(gè)多小時(shí)。計(jì)算可得傳統(tǒng)飲水機(jī)一天之內(nèi)水會(huì)被重復(fù)加熱48次之多，而節(jié)能飲水機(jī)一天之內(nèi)水僅需重復(fù)加熱3次。由此可見，節(jié)能飲水機(jī)大大提升了水質(zhì)的新鮮度，并且在與傳統(tǒng)飲水機(jī)加熱相同水量的情況下，節(jié)省了能源。

3 發(fā)展前景及方向

節(jié)能飲水機(jī)的成本低廉，與傳統(tǒng)飲水機(jī)結(jié)構(gòu)相差不大，可將傳統(tǒng)飲水機(jī)直接進(jìn)行改裝即可得到節(jié)能飲水機(jī)。為驗(yàn)證節(jié)能飲水機(jī)的應(yīng)用情況，進(jìn)一步檢測(cè)節(jié)能飲水機(jī)的節(jié)能效果，學(xué)界針對(duì)此進(jìn)行了調(diào)研：學(xué)校是學(xué)生的聚集地，飲水機(jī)使用數(shù)量多，因此對(duì)學(xué)校的部分飲水機(jī)進(jìn)行改裝，檢測(cè)其節(jié)能效果。結(jié)果顯示，節(jié)能飲水機(jī)的節(jié)能效果得到廣泛認(rèn)同。近來，節(jié)能飲水機(jī)已經(jīng)走進(jìn)每一個(gè)家庭，遍布商場(chǎng)、學(xué)校、醫(yī)院各大角落，其節(jié)能效果受到大家的廣泛認(rèn)可。

還有學(xué)者為了進(jìn)一步檢測(cè)節(jié)能飲水機(jī)耗電量的多少，就地選取了各大品牌的飲水機(jī)，對(duì)其一天24h的耗電量進(jìn)行測(cè)試，與節(jié)能飲水機(jī)的耗電量進(jìn)行對(duì)比。此次試驗(yàn)選取了三種不同品牌的飲水機(jī)分別進(jìn)行測(cè)試，耗電量測(cè)試根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，結(jié)果顯示在飲水機(jī)通電一整天之后，每次取一定量的體積取8h，間隔放冷熱水幾次，得到的耗電量結(jié)果顯示節(jié)能飲水機(jī)的節(jié)能效率高達(dá)65%。由此可見，節(jié)能飲水機(jī)的節(jié)能效率已得到認(rèn)證，是廣大用戶可放心使用的節(jié)能產(chǎn)品。

4 結(jié)語

通過大量的數(shù)據(jù)測(cè)量和實(shí)驗(yàn)分析，節(jié)能飲水機(jī)可節(jié)約60%-80%的電能，將為國(guó)家節(jié)約大量的電能。在當(dāng)今倡導(dǎo)節(jié)約的社會(huì)背景之下，相信其發(fā)展前景將會(huì)越來越廣闊。

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[3]趙靜，黃小娟，劉敏娜，王 喬.基于TRIZ理論的飲水機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].機(jī)電技術(shù)，2011（02）.

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