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储水式电热水器常见质量问题与对策分析

储水式电热水器常见质量问题与对策分析

张烨

(福建省产品质量检验研究院,福建 福州 350000)

摘 要:文章首先对储水式电热水器的特点及构成进行简要介绍,在此基础上从加热棒和镁棒、防电墙及质量检测等几个方面对储水式电热水器的常见质量问题与对策进行论述。

关键词:储水式电热水器;加热棒;镁棒;防电墙

1 储水式电热水器的特点及构成

1.1 特点分析

储水式电热水器具有如下优点:较高的安全性能,可以多路供水,安装简单、使用方便,不但能够用于洗浴,而且还可以用于洗衣。这种热水器的不足之处是体积与容量有关,容量越大,体积就越大,在使用前,需要进行预热,无法连续使用超出额定容量的水量;洗完之后,没有全部用尽的热水会逐步冷却,这样会造成浪费;由于水温的加热温度较高,加之结构问题,很容易产生结垢,会对发热器的使用寿命造成影响。

1.2 关键部件

储水式电热水器是由以下部件组成:内胆,这是整个热水器的核心部件,它的质量优劣直接影响热水器的安全性能、使用性能和寿命;加热棒,又被称之为电加热管,它的质量与热水器的使用安全性有着密切的关联,除了考虑加热棒的功率大小,还要关注其电气性能;镁棒,又叫镁阳极棒,在电化学序列中镁是电位最低的一种金属,用这种金属制成镁棒可以对热水器的内胆起到保护作用,镁棒的大小与保护内胆时间的长短及保护效果有关,越大的镁棒保护效果越好;保温层,它的质量好坏对热水器的保温性能有着直接影响;防电墙,它在热水器中最为重要的作用是隔绝加热内胆中因发热管漏电使水中带电的电流,并隔离因地线带电对使用者带来的危害。

2 储水式电热水器的常见质量问题与对策

2.1 加热棒和镁棒问题

由上文分析可知,加热棒是储水式热水器较为重要的组成部件之一,对于该部件而言,结垢是最为普遍的问题。在热水器加热的过程中,水中所含的钙镁离子受热之后会发生分解,并凝集在温度较高的金属加热体表面,随着时间的推移,便会形成水垢,当水垢集结到一定程度时,加热棒的性能会受到影响,轻则会造成加热时间延长,导致电耗增加,严重时,则会使发热丝的热能无法正常传导,致使金属加热体外表的壳体迸裂,一旦壳体破裂,会使水中带电,极有可能威胁到使用者的生命安全。针对这一问题,很多生产厂家都在安全设计中采用了镁棒,热水器通电之后,镁棒会发生阳极离子,由此可以减少加热棒上水垢的沉积。但是,镁棒只有热水器通电运行时,才会产生作用,并且在使用中,镁棒还会不断耗费,其耗损程度与水质的优劣有关,实践证明,镁棒的使用寿命在2-3年左右,频繁的更换会导致使用成本的增加。正因如此,这种构造的电热水器已经慢慢退出市场。另一个选择是使用即热式电热水器,这是一种以电子加热元器件对水流进行快速加热,通过电路对水温、流速及功率等参数进行控制,使水温在短时间内达到适合人体洗浴的温度。其特点是即开即热,基本不需要等待,在数秒内可以启动加热。

2.2 防电墙问题

储水式电热水器中的防电墙是水电阻衰减隔离法的简称,具体而言,就是在电热水器内部形成一个永久性的电阻,以此来降低异常状况下经过人体的电流值。经由防电墙处理之后的人体承受的电压约为12V,该值低于国家现行标准中人体安全电压36V,由此使安全性得以保障。在储水式电热水器中,防电墙的基本工作如图1所示。

图1 防电墙的工作示意图

当某些特殊情况导致热水器内胆中的水带上220V电压时,水流经人体通往大地会形成220V的电压差,这样会对人体造成极大的伤害。而带有防电墙的热水器内胆中的水不会直接流出,这部分水会经过螺纹状的较长一段水管后再流出,管路长度的增加,其中水的电阻值也会随之增加,当水流经人体时,形成了一个等效的串联电路。在较长的管路中,电阻值较大,与之相应的分压也相对较高,人体上的分压则比较低,在这一前提下,便不会对人的安全构成威胁。

虽然防电墙可以起到一定的安全保护作用,但这种保护却具有局限性,它的实现需要特定的条件。首先,需要自来水达到足够的纯度,但由于我国各个地区的水质存在一定的差异,想要达到这一要求有所困难,因此,在个别水质纯度不够的地区,电热水器中的防电墙很难充分发挥出自身的作用;其次,防电墙虽然能够防护因地线带电以及热水器故障漏电等情况,但如果防电墙的安装质量存在问题,则无法防范因自来水管带电所产生的电击;再次,若用户家中使用的是虚假地线,同时热水器漏电造成地线带火,这样容易使其它电器设备带电,从而形成安全隐患。为使电热水器的防电墙问题得以有效解决,某些生产厂商加大了研究力度,对现有的防电墙进行了优化改进,具体包括如下几个方面:在电热水器内部的防电设计中,对关键零部件如加热棒、镁棒、温控器等都进行了特殊的绝缘处理,以此来确保水中的电不会外漏;在热水器的外部防电设计中,对外壳、喷头、混水阀、软管等进行防电处理,保证人体能够接触到的部分具有良好的绝缘性;在管路的结构设计上,采用阻尼技术,即便热水器中的水因为某些原因带电,也能确保人的洗浴安全。

2.3 质量检测

通过对储水式电热水器进行质检后发现如下问题:

2.3.1 功率与电流

对于家用型电热水器而言,输入功率与电流是产品必须标注的参数,使用者需要按照该参数对供电装置进行选择,若是该参数的值超限,可能会导致供电装置过载,从而引发安全事故;如果该参数的值过小,会影响产品的使用性能。在对储水式电热器进行日常检验中发现,产品的实测功率大于额定功率,导致这一问题的主要原因是设计时选用了功率不合适的发热器件,针对此类问题,可以采取如下方法进行解决:对发热器件进行更换,选用与额定功率匹配的发热器件,并按照实际功率对额定功率进行标示,避免对使用者造成误导。

2.3.2 结构

封闭式热水器的结构与安全性有关,通过检验发现,部分产品承受2倍额定压力的水压时,内胆端部会出现泄漏的现象,引起此类问题的原因是密封不良,可通过对生产工艺进行优化改进予以解决。

2.3.3 接地

对热水器进行接地,能够确保使用安全,如果接地措施不合格,则会导致接地保护失效。热水器的结构设计不合理是导致这样一问题的主要原因,如未设置固定软线的装置或是未安装防松装置。对于此类问题,可以采取如下方法进行解决处理:对接地端子或载流端子的位置进行重新设计,以此来保证软线从固定装置滑出时,地线能够绷紧;对软线固定装置与接地端子间的导线长度进行加长,并在接地端子的位置处,增设防松装置,如弹簧垫圈等。

2.3.4 能耗

电热水器的能耗是消费者比较关注的问题,如果热水器在正常使用时的耗电量较大,会对使用者的利益带来一定损害。通过检测发现,实测值比标准值高很多,导致这一问题的原因有保温层厚度不达标、发泡工艺不合格等。可采取如下方法进行解决:对保温层的厚度进行改进,并对发泡工艺进行升级,并按实际的保温效果对产品的能效等级进行标示,避免误导消费者。

3 结 论

综上所述,储水式电热水器是家庭中使用较多的一类电器产品,它的质量优劣不但关系到使用寿命,而且还与安全性有着密切关联。鉴于此,必须对储水式电热水器的质量问题予以足够的重视,并采取合理可行的对策加以解决处理,从而在延长产品使用年限的同时,提高其安全程度,为使用者的人身安全提供保障。

参考文献:

[1]袁超.电热水器中镁合金阳极腐蚀规律的试验研究[D].东南大学,2015.

[2]何伟洪.家用电热水器安全使用风险评估及快速检测技术研究[D].华南理工大学,2012.

[3]孙建伟,唐升卫,刘菲.面向需求响应控制的家用电热水器建模和控制策略评估[J].电力系统及其自动化学报,2016(04):45-46.

[4]方巧莲,黄逊青.储水快热组合式电热水器加热性能指标探讨[J].日用电器,2015(05):65-67.

[5]彭备战,陈军.快热式电热水器产品质量安全风险监测分析[J].质量与认证,2016(05):58-59.

Common Quality Problems and Countermeasures Analysis of Water Storage Electric Water Heater

Zhang Ye
(Fujian Inspection and Research Institute for Product Quality, Fuzhou 350000, China)

Abstract:This paper take a brief introduction on the characteristics of water storage electric water heater ,on this basis,the common quality problems and countermeasures of water storage electric water heater are discussed from several aspects,such as heating bars and magnesium bars,anti electric wall and quality inspection.

Keywords:water storage electric water heater;heating rod;magnesium rod;anti electric wall

中图分类号:TM925.32

文献标识码:A

文章编号:2096-4706(2017)01-0046-02

收稿日期:2017-06-24

作者简介:张烨(1984.01—),福建福州人,在职研究生,中级工程师。

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