523 过程装备能耗-电热水器

背景

电热水器类型很多，家庭用于卫生洗浴、果蔬餐具清洗等用途的电热水器所制取热水的温度通常为35～45℃，典型型式如储热型电热水器、即热型电热水器等。

储热型电热水器

储热型电热水器是把自来水加满储水箱（通常有20L、40L、50L、60L、80L等），电加热管对整箱水同时加热，温度达到设定值后再打开热水阀放出热水等。

设自来水温度15℃，所需热水温度40℃，储水箱60L，把一箱水加热需要消耗能量为（忽略加热过程中储水箱对环境的散热、热水箱内壁及保温材料吸热等热损失）：

Q=MC(T_H-T_L)

=60*4.2*(40-15)

=6300 kJ

式中，M为储水箱内水的质量，kg；C为水的比热，kJ/(kg.℃)；T_H为所需热水温度，℃，T_L为自来水温度，℃。

如要求在60分钟内把一箱自来水加热至设定温度，则电加热管功率为：

P=Q/t=6300/3600=1.75 kW

式中，P为电加热管功率，kW；t为加热时间，s。

储热型电热水器可通过合理设置水箱容积、加热时间等，可把电功率控制在500～2000W之间，且在用热水时可把电源插头拔下，安全性较好；但当水箱容积和重量较大时，安装时需要精细考虑；此外，热水加热需要一定时间，一箱水用完后再用热水时需要耐心等待。

即热型电热水器

即热型电热水器也称速热型、快热型等，不设储水箱，水在流动过程中被加热至设定温度，即水在热水器内连续流动，流入热水器的自来水在出热水器时即达到设定温度。

设热水流量为；

3L/min=3kg/60s=0.05kg/g

当进水（自来水）温度15℃，出水温度40℃时，所需电功率为：

P=mC(T_H-T_L)

=0.05*4.2*(40-15)

=5.25 kW

式中，P为电加热功率，kW；m为热水的流量，kg/s。

即热型电热水器随时打开热水阀即可出热水，热水用量没有限制，不需要安装体积和重量可能均较大的热水箱，但需要的电功率可能较大，且在用热水过程中设备一直在通电加热，在供电电线、器件选择和安全保护等方面需要精细考虑。

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