一種新型節能燃氣熱水器循環系統的設計

李 輝，嚴育才，王玉勤，霍新旺

（1.武昌工學院 機械工程學院，湖北 武漢 430065；2.巢湖學院 機械與電子工程學院，安徽 巢湖 238000）

一種新型節能燃氣熱水器循環系統的設計

李 輝1，嚴育才1，王玉勤2，霍新旺2

（1.武昌工學院 機械工程學院，湖北 武漢 430065；2.巢湖學院 機械與電子工程學院，安徽 巢湖 238000）

針對當前燃氣熱水器浪費冷水的問題，設計了一種新型節能燃氣熱水器循環系統。通過改變熱水器管路的循環情況，可以循環使用水管中沒有達到合適溫度前的水，達到節約用水的同時節約能源的目的。該系統是在現有循環系統的基礎上加裝了一個三通球閥，從而可實現將排出的冷水再次注入自來水管道中重新利用，避免了水資源的浪費。本設計基于節約資源的理念，以實現對資源的充分利用，同時也降低了使用成本。

燃氣熱水器；循環系統；三通球閥；節能

現如今隨著社會的快速發展，自然資源的快速消耗，節約資源已經成為了人們不可忽視的一個問題，水資源的充分利用與生活中的每一個人息息相關。在生活中，現有的燃氣熱水器在使用時都需要放出大量的涼水等水溫上升到合適的溫度才可以供人使用，然而，任由這些水白白流走則是相當可惜，是一種極大的浪費。為此，筆者設計了一種新型燃氣熱水器循環系統，減少了水資源的浪費，同時也節省了燃氣。

1 燃氣熱水器的工作原理及存在問題

自來水進入熱水器，流動水在一定壓力差值作用下，推動水氣聯動閥門，并推動微動開關將電源接通并啟動脈沖控制器，接下來打開燃氣通氣電磁閥門，燃氣熱水器燃燒器點燃，火焰檢測元件檢測火焰強度后把火焰信號反饋給脈沖控制器，通過維持電流使電磁閥常開，維持燃燒器的正常燃燒。如果點火失敗，脈沖點火器因沒有檢測到火焰的反饋信號，就沒有維持電流去維持電磁閥的正常開啟，則電磁閥自動關閉，切斷燃氣的供應，熱水器停止工作。

燃氣熱水器是用燃料加熱，其燃料主要有人工煤氣、天然氣和液化石油氣三種。雖然是用燃料，但經過這么多年的發展之后，燃氣熱水器在安全上已經有很大的保障了。現在的燃氣熱水器都有水壓檢測功能，其作用就是沒水時，不能打開燃氣通氣電磁閥門，也就沒有燃料，不會干燒。

常用的燃氣熱水器存在的問題：使用前需要白白排放相當長一段時間的水以達到合適溫度，人才好使用。就算是目前市面上宣傳的即熱是熱水器也要先加熱排水，只是時間短點而已，每次使用前給人不舒服的感覺，一是浪費水，而是使用成本高。

2 新型燃氣熱水器循環系統的設計思路

新型燃氣熱水器循環系統主體安裝在燃氣熱水器兩端，包括自來水進水管、單向閥、循環水管、熱水管、水龍頭和T型三位三通球閥，自來水進水管和熱水管設置在燃氣熱水器兩側，循環水管上設置單向閥實現水的單向流動，熱水管末端安裝T型三位三通球閥，T型三位三通球閥另外兩個出口分別連通循環水管和水龍頭，水龍頭還連接另一根自來水進水管，通過調整三通球閥，可實現對管內多余冷水的回收，減少水資源的浪費。另外，該循環系統上在熱水管靠近T型三位三通球閥處還安裝有LED顯示屏和溫度感應器可進行管道內水溫的實時監測。

3 新型燃氣熱水器循環系統的技術指標

（1）新型燃氣熱水器循環系統的管路設計。一種新型燃氣熱水器循環系統的管路安裝在燃氣熱水器兩端，自來水進水管和熱水管分別安裝在燃氣熱水器的上方和下方，循環水管靠近自來水進水管處設置一個單向閥，實現循環水管內水的單向流動，熱水管末端安裝T型三位三通球閥，T型三位三通球閥另外兩個出口分別連通循環水管和水龍頭，水龍頭還連接自來水進水管二。安裝結構簡圖如圖1所示，其中，1為燃氣熱水器，2為自來水進水管、3為單向閥、4為循環水管、5為自來水進水管二、6為熱水管、7為LED顯示屏、8為溫度感應器、9為水龍頭，10為T型三位三通球閥。

圖1 新型燃氣熱水器循環系統結構簡圖

其中，循環水管的直徑比自來水進水管小，保證有足夠的壓力使得循環水管中的水可以正常流動。單向閥可以讓循環水管中的水重新流入燃氣熱水器，需要注意的是，此處單向閥只可以讓循環水管中的水流入燃氣熱水器重新加熱，自來水進水管中的自來水無法流入循環水管。另外，在熱水管靠近T型三位三通球閥處安裝有LED顯示屏和溫度感應器，可偵測熱水管中水的溫度，并在LED顯示屏上顯示出來。

（2）三位三通球閥的設計。T型三位三通球閥設置有三個位置，分別為支流位、直流位和全封閉位。旋轉角度為正負旋轉90°。其簡圖如圖2所示，其中11為支流位、12為直流位、13為全封閉位。

圖2 三位三通球閥結構簡圖

4 結語

（1）T型三位三通球閥在使用過程中可進行±90°旋轉，改變熱水管道內水的流向，使熱水管道內的冷水流入循環水管內。在循環水管靠近自來水進水管處設置有單向閥，使得循環水管內的水流只可單向流動。

（2）循環水管的直徑比自來水管道細，保證水流有足夠大的壓力流入燃氣熱水器的自來水進水管。在燃氣熱水器的熱水管旁設有溫度感應器和LED顯示屏，可進行熱水管內溫度的實時監測。

（3）在使用過程中，當達到一定溫度后轉動T型三位三通球閥，打開水龍頭即可放出熱水進行使用。本設計基于節約資源的理念，可在一定程度上減少水和燃氣的浪費。

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湖北省教育廳科學技術研究計劃指導性項目，項目名稱：強迫風冷技術在功率器件散熱中的應用研究，編號：B2015257。

李輝（1980-），女，黑龍江海林人，講師，碩士研究生，主要研究方向：機械電子工程。