电热水器架构原理及各部件的功能的细解.docx
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电热水器细解
一、电热水器的架构原理
1、电热水器产品结构简图:
2、电热水器产品工作原理:
储水式电热水器贮满水通电后,电热水器内的电热管将电热水器内胆内的水加热,当加热到所设定的温度时电路自动断开,电热管停止加热,整机处于保温状态。
当内胆内水温降低到某一温度时,电热管再次通电加热,这种状态循环往复,以便电热水器始终有热水可用。
主要可分为水路和电路两部分:
1、水路部分:
进水通过安全阀单向(只能进水,不能出水)进入水箱内胆,下方进水口靠近水箱底部,其进水口上方有一挡板,使进入的冷水存在底部,防止冷水冲入上部影响热水水温,出水口在内胆上部,热水比冷水轻,在水的上部分,热水出水口也在此处,所以出水总是热的,要使热水流出,必须进入冷水,增加内胆内水压,热水才能被挤流出。
关闭进水口,即使内胆存满热水也不会流出。
流出的高温热水,通过调节混水阀,使之出水温度适合使用要求。
2、电路部分:
电路的主要作用是对冷水加热至设定温度。
电热水器的加热通过电热管来进行,温度的设定则通过调节温控器进行,电热水器将电能转换成热能,传给被加热的媒体(水),水达到预定温度时,温控器会自动断电,停止加热。
一段时间后,当水温比设定温度下降5℃左右时,温控器会重新工作,继续恢复加热至设定温度,如此反复工作。
电气原理图见图。
二、电热水器零部件工作原理
1.内胆:
内胆是热水器的核心部件,直接影响热水器的安全性能、使用性能和工作寿命。
2.镁棒主要作用在于保护电热棒,电加热棒在加热时容易与水里面的矿物质发生反应,从而减少加热棒的使用寿命。
工作原理:
由于镁的活性大于加热棒的铁或铜,因此通过镁棒的作用,使水里面的矿物质先与镁棒反应。
镁是电化学序列中电位最低的金属,生理上无毒。
因此,用来制成镁棒保护内胆非常理想。
镁棒的大小直接关系到保护内胆时间的长短和保护效果的大小,镁棒越大,保护效果越好,保护时间越长。
3.防电墙:
就是利用了水本身所具有的电阻(如国标规定自来水在15℃时电阻率应大于1300Ω),通过对热水器内通水管材质的选择(绝缘材料),管径和距离的确定形成“隔电墙”。
当电热水器通电工作时,加热内胆的水即使有电,也会在通过“隔电墙”时被水本身的电阻衰减掉而达到将电隔离的目的,使热水器进出水两端达到几乎为零的电压和0.02mA/kw以下的极微弱电流。
图4-11为进出水整体防电墙,
4.加热棒:
电能→热能转化装置,主要用它来对水进行加热,其功率为1500W-3000W,主要由发热电阻丝,铜管或不锈钢管,导热绝缘介质氧化镁和接线端子构成。
当通电时,电流使发热电阻丝发热,热量通过电加热器将储在内胆的水加热,电热管由三层构成,最里面为电阻丝,中间为耐高温绝缘氧化镁粉,外层为不锈钢管(英格莱800金属管能耐受1357-1385°C高温)。
电阻丝为直接发热元件,耐高温绝缘镁粉起到在高温下绝缘作用,以保证电热管的安全性。
检测方法:
①万用表在打在电阻×10档,量两端子间电阻,正常时在标准便差范围之内(307Ω~358Ω以1500W为例),无穷大为电热管灯断开路,需更换,太小为电热管老化,功率降低,需更换。
②万用表在打在电阻×10档(或2MΩ档),红表笔接端子,黑表笔接安装盘,测得阻值应大于2MΩ,否则判为绝缘坏,需更换,以防漏电。
4.控温器:
工作原理:
现用控温器均为液体膨胀式结构。
利用液体有热胀冷缩的特性,控温器将特殊液体密封在探管和毛细管组成的密封腔中,探管插到待测温部位,当该处温度上升时探管内液体膨胀,并沿毛细管移动至末端,膨胀的液体使膜盒变型后推动触点,使电路断开,停止加热。
调节控温器旋钮,也就是调节将触点断开的位移量,而此位移量与感测的温度成特定比例。
当温度下降后,膨胀后的液体会逐渐缩小体积,触点又回复到导通状态,发热管重新开始加热,这就是控温器控制水温的原理。
当内胆的温度达到设定值时,液态受热膨胀流过毛细管顶起杠杆板,金属片自然弹起,断开两极,停止加热。
当水温下降到设定温度的5℃左右时,液态冷缩,杠杆板自动回弹并压下弹簧片至A点,电路重新闭合,开始加热,实现保温功能。
检测方法:
量通断,拆下连接线,万用表打到电阻×10档,调零后,用表笔测两端子应为导通,否则判为损坏,需更换(可调式控温器要把旋钮转到最高温位置测量)。
用表笔测量两端子与金属外壳应为不导能,否则判定为损坏,需更换。
5.超温保护器(热断路器)原理是当内胆水温达到88或91时,金属片受热变形向上弹,顶起绝缘顶杆,断开两极实现防超温保护。
当双极断开需复位时,必须手动按下手动复位键,并用万用表测量两极是否相通。
检测方法:
拆下连接线,万用表打到电阻×10档调零后,用表笔测量两端子,常态为导通,否则为损坏,需更换,用表笔测量端子与金属外壳应为不导通,否则为损坏,需更换。
6.漏电保护插头开关:
原理是利用漏电开关内部装置,当电热水器有漏电或负载电流大过额定电流时会自动跳闸,切断电源,避免事故发生。
检测方法:
通电后按试验按钮,漏电开关应立即跳闸。
复位后拨下插头,万用表打在电阻×10档,红表笔接插头一端子,黑表笔接连线端子,插头端子与连线末端端子应一一对应导通(L、N、G);四线的漏电保护插头通电后用蓝色接线端与超温信号线端相接触,漏电开关应立即跳动闸,按下复位键电源指示灯应为亮着。
漏电保护插头线全部从热水器上拆下后复位,万用表打在×10K档(或2MΩ档),任意两插头端子间阻值在于7MΩ以上。
电路图如下:
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