新型節能飲水機的設計理念與應用

丁一偉

（湖南省常德市第一中學 415000）

新型節能飲水機的設計理念與應用

丁一偉

（湖南省常德市第一中學 415000）

目前市場中常用的飲水機類型多采用電阻式加熱技術或者電熱管加熱技術，但是，該種類型的飲水機能效并不高。本文主要針對新型節能飲水機的設計原理與應用展開分析。

新型節能飲水機；設計理念；應用

現如今，飲水機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角落。據調查顯示，我國擁有的飲水機數量已超過1.2億臺，可見其擁有相當廣闊的市場。但是傳統的飲水機存在著諸多缺陷，例如耗能大、水質不新鮮、保溫效果差、熱水被反復加熱等，因此飲水機行業的發展受到了限制。然而專利產品高質節能飲水機克服了以上缺陷，采用的是真空保溫膽，比起傳統飲水機的保溫膽可節能一半以上。本文對節能飲水機的節能設計及保溫性能進行了分析，從而能讓大家更全面地了解到節能飲水機的優點。

1 新型節能飲水機的作用原理及設計理念

我們在使用傳統飲水機的時候，通常都會發現水在被加熱后在很短的時間內將會再次加熱。這是因為傳統的飲水機的熱膽與節能飲水機不同，它采用的是不銹鋼材質，熱傳遞較快，就造成了水溫快速下降被再次加熱的現象。這種現象會造成耗能大，飲水機使用壽命縮短，水質不新鮮等問題。

節能飲水機的設計符合節約能源，成本低的理念，采用的真空保溫膽不僅價格便宜而且保溫時間更長、保溫效果更好。其作用機理是儲水箱中的水通過單向閥進入真空保溫膽，此時打開常溫水開關流出的是常溫水，當關閉加熱開關時，加熱管開始加熱，在水溫達到97℃時加熱管停止加熱，此時打開熱水開關流出的是熱水。在水溫降低到60℃的時候，加熱溫控器會感受到溫度的降低使加熱管再次加熱至97℃，如此循環使水溫保持恒定。節能飲水機另一處優勢是防干燒溫控器的設計，傳統飲水機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揮作用，起不到防干燒的作用，造成了安全隱患。而節能飲水機的防干燒溫控器與加熱管直接相連，使傳熱效率增強，防干燒溫控器能夠敏銳的察覺到水量的變化，有效的防止干燒現象，安全性能隨之大大的提高。此外，節能飲水機中的半導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制熱，讓熱水箱中水溫度上升，在制冷片制冷時，會吸收水的熱量，降低溫水箱的溫度，這樣，溫水箱中水熱量會直接轉移到熱水箱之中，讓水溫上升。同時，冷水箱與溫水箱夾層制冷片可以將熱量轉移到溫水箱，將水溫降低，這就可以達到同時供應溫水、熱水和冷水的根本目的。

除此之外，節能飲水機在內部新增了汽水分離室，它可以將水在加熱時產生的水蒸氣液化，防止水蒸氣進入到儲水箱中污染水質、產生細菌。汽水分離室的增加，可以進一步保證水質及飲水機內部的清潔度。

2 實驗檢測和結果分析

可通過對比實驗的數據分析來確定節能飲水機相比較傳統飲水機的優點。實驗原理為控制常溫水的體積為不變量，分別記錄傳統飲水機和節能飲水機內熱水溫度隨時間變化的數值。可以計算出飲水機一天內重復加熱的次數和耗能的大小，進而確定節能飲水機的保溫性能。

實驗得出的結果為傳統飲水機在水溫降低到78℃的情況下會再次加熱，并歷時30min；而節能飲水機在水溫降低到60℃的情況下會再次加熱，歷時8個多小時。計算可得傳統飲水機一天之內水會被重復加熱48次之多，而節能飲水機一天之內水僅需重復加熱3次。由此可見，節能飲水機大大提升了水質的新鮮度，并且在與傳統飲水機加熱相同水量的情況下，節省了能源。

3 發展前景及方向

節能飲水機的成本低廉，與傳統飲水機結構相差不大，可將傳統飲水機直接進行改裝即可得到節能飲水機。為驗證節能飲水機的應用情況，進一步檢測節能飲水機的節能效果，學界針對此進行了調研：學校是學生的聚集地，飲水機使用數量多，因此對學校的部分飲水機進行改裝，檢測其節能效果。結果顯示，節能飲水機的節能效果得到廣泛認同。近來，節能飲水機已經走進每一個家庭，遍布商場、學校、醫院各大角落，其節能效果受到大家的廣泛認可。

還有學者為了進一步檢測節能飲水機耗電量的多少，就地選取了各大品牌的飲水機，對其一天24h的耗電量進行測試，與節能飲水機的耗電量進行對比。此次試驗選取了三種不同品牌的飲水機分別進行測試，耗電量測試根據國家標準要求，結果顯示在飲水機通電一整天之后，每次取一定量的體積取8h，間隔放冷熱水幾次，得到的耗電量結果顯示節能飲水機的節能效率高達65%。由此可見，節能飲水機的節能效率已得到認證，是廣大用戶可放心使用的節能產品。

4 結語

通過大量的數據測量和實驗分析，節能飲水機可節約60%-80%的電能，將為國家節約大量的電能。在當今倡導節約的社會背景之下，相信其發展前景將會越來越廣闊。

[1]溫建平，李會敏，曹永慧.節能飲水機的設計及節能分析[J].節能，2007（11）.

[2]任龍杰，魏民祥.簡易太陽能熱水杯的設計及節能分析[J].節能，2006（09）.

[3]趙靜，黃小娟，劉敏娜，王 喬.基于TRIZ理論的飲水機優化設計[J].機電技術，2011（02）.

[4]趙成華，呼格吉樂.直熱式節能飲水機的設計與制作[J].發明與創新（學生版），2009（12）.

TM925

A

1004-7344（2016）35-0282-01

2016-11-27