冉茂宇

(华侨大学 建筑学院， 福建 厦门 361021)



非出水时段电热水器加热时间与能耗的预测模型

冉茂宇

(华侨大学 建筑学院， 福建 厦门 361021)

摘要：首先，通过对电热水器加热过程热平衡方程的解析，导出壳体内水温在加热过程中的理论计算公式.在此基础上，提出电热水器水温加热到设定温度所需加热时间与加热能耗的理论预测模型，并通过计算值与实测值对比，验证预测模型的有效性.最后，通过对不同工况的计算，考察不同因素对加热时间和加热能耗的影响.研究结果表明:随着水容量和设定温度的提高，加热时间和加热能耗显著增加；初始水温提高，加热时间和加热能耗明显减少；加热功率增加，加热时间呈指数减少，加热能耗减少不明显；保温性能和环境气温的提高有助于减少加热时间和加热能耗.

关键词：电热水器； 加热时间； 加热能耗； 预测模型； 非出水时段

热水器广泛用于人们的生活和生产中，是能源消耗量大面广的设备之一.截至2013年底，我国已有90.7%的家庭使用热水器[1-2].目前，关于热水器节能方面的研究，一是注重节能新技术的研发，包括高效保温[3]、智能控制[4-5]、变速加热和中温系统等[6]，二是注重可再生能源或廉价能源的利用，包括太阳能[7]、空气能[8]、相变能[9]、余热与废热等[10]，但很少有文献从热水器运行的角度，讨论其能效问题.事实上，如果热水器运行管理不到位，同样要浪费相当多的能源.文献[11]对热水器进行模型简化和理论计……