儲水式電熱水器原理詳解

一、電熱水器的架構原理

1、電熱水器產品結構簡圖：

2、電熱水器產品工作原理：

儲水式電熱水器貯滿水通電後，電熱水器內的電熱管將電熱水器內膽內的水加熱，當加熱到所設定的溫度時電路自動斷開，電熱管停止加熱，整機處於保溫狀態。當內膽內水溫降低到某一溫度時，電熱管再次通電加熱,這種狀態循環往復，以便電熱水器始終有熱水可用。

主要可分為水路和電路兩部分：

1、水路部分：進水通過安全閥單向（只能進水，不能出水）進入水箱內膽，下方進水口靠近水箱底部，其進水口上方有一擋板，使進入的冷水存在底部，防止冷水衝入上部影響熱水水溫，出水口在內膽上部，熱水比冷水輕，在水的上部分，熱水出水口也在此處，所以出水總是熱的，要使熱水流出，必須進入冷水，增加內膽內水壓，熱水才能被擠流出。關閉進水口，即使內膽存滿熱水也不會流出。流出的高溫熱水，通過調節混水閥，使之出水溫度適合使用要求。

2、電路部分：電路的主要作用是對冷水加熱至設定溫度。

電熱水器的加熱通過電熱管來進行，溫度的設定則通過調節溫控器進行，電熱水器將電能轉換成熱能，傳給被加熱的媒體（水），水達到預定溫度時，溫控器會自動斷電，停止加熱。一段時間後，當水溫比設定溫度下降5℃左右時，溫控器會重新工作，繼續恢復加熱至設定溫度，如此反覆工作。電氣原理圖見圖。

二、電熱水器零部件工作原理

1.內膽：內膽是熱水器的核心部件，直接影響熱水器的安全性能、使用性能和工作壽命。

2.鎂棒

主要作用在於保護電熱棒，電加熱棒在加熱時容易與水裡面的礦物質發生反應，從而減少加熱棒的使用壽命。

工作原理：由於鎂的活性大於加熱棒的鐵或銅，因此通過鎂棒的作用，使水裡面的礦物質先與鎂棒反應。鎂是電化學序列中電位最低的金屬，生理上無毒。因此，用來製成鎂棒保護內膽非常理想。鎂棒的大小直接關係到保護內膽時間的長短和保護效果的大小，鎂棒越大，保護效果越好，保護時間越長。

3.防電牆

就是利用了水本身所具有的電阻（如國標規定自來水在15℃時電阻率應大於1300Ω），通過對熱水器內通水管材質的選擇（絕緣材料），管徑和距離的確定形成“隔電牆”。當電熱水器通電工作時，加熱內膽的水即使有電，也會在通過“隔電牆”時被水本身的電阻衰減掉而達到將電隔離的目的，使熱水器進出水兩端達到幾乎為零的電壓和0.02mA/kw以下的極微弱電流。

4：安全閥

安全閥又稱為逆止閥、單向閥、洩壓閥等，上次在電熱水器安全閥滴水是怎麼回事裡面詳細的給大家做過介紹，不過一些朋友總是感覺這個閥門仍舊不安全，害怕萬一哪天失靈發生爆炸，我今天將它的結構原理給大家說說，我想這是打消你顧慮最好的方式。

如上圖，安全閥包含1、殼體，2、定位片，3、反向截止閥彈簧，4、反向閥芯，5、反向截止閥膠墊，6、安全閥膠墊，7、手動杆，8、密封圈，9、壓力調節盤，10、安全閥彈簧，11、鉚釘，12、手柄，13、安全螺釘。

我們可以看出其實是包含左側的逆止閥和右側的安全閥兩部分組合在一起，原理很簡單，就是靠著內部的水壓與彈簧彈力兩者的平衡作用，達到恆定壓強，單向流水的目的。逆止閥通過彈簧連接瓣膜卡在進水口處，我們都知道電熱水器內膽中是不能沒有水的，電熱水器加熱管在長時間乾燒下就會壽命大減，所以如果哪天停水了，內膽中的水也不會跑掉。並且加熱的時候冷水也不會與熱水互相混合，浪費電能。

安全閥處的瓣膜同樣卡在出水口，當內部壓力超過額定值（一般為0.75mpa），彈簧就會被壓力壓縮，瓣膜打開，裡面有水流出減壓，尤其是第一次剛用電熱水器的時候非常容易出現這樣的情況，甚至水流不止，大家不要驚慌就行了。

手柄與手動杆是連接的，瓣膜6是套在手動杆上面的，可以隨著手動杆左右移動，不過這裡需要給大家強調的是一般情況下手柄被安全螺釘固定在殼體上，是不需要大家擰動的，更不能在加熱的時候隨意亂動，不過為了防止被水垢阻塞，最好的方式是每月將螺釘擰下，然後拉動1次，有水流出即為正常，清理內膽水垢的時候，也需要用到。

安全閥屬於電熱水器的配件，一般選購的時候都會贈送，不過我們也要仔細檢查，看外表是否光滑、有無毛刺、破裂等現象，表面鍍層不得有脫落現象，標誌符號要求，與混水閥、內膽配合良好。

5.加熱棒

電能→熱能轉化裝置，主要用它來對水進行加熱，其功率為1500W-3000W，主要由發熱電阻絲，銅管或不鏽鋼管，導熱絕緣介質氧化鎂和接線端子構成。當通電時，電流使發熱電阻絲髮熱，熱量通過電加熱器將儲在內膽的水加熱，電熱管由三層構成，最裡面為電阻絲，中間為耐高溫絕緣氧化鎂粉，外層為不鏽鋼管（英格萊800金屬管能耐受1357-1385°C高溫） 。電阻絲為直接發熱元件，耐高溫絕緣鎂粉起到在高溫下絕緣作用，以保證電熱管的安全性。

檢測方法：①萬用表在打在電阻×10檔，量兩端子間電阻，正常時在標準便差範圍之內（307Ω～358Ω以1500W為例），無窮大為電熱管燈斷開路，需更換，太小為電熱管老化，功率降低，需更換。②萬用表在打在電阻×10檔（或2MΩ檔），紅表筆接端子，黑表筆接安裝盤，測得阻值應大於2MΩ，否則判為絕緣壞，需更換，以防漏電。

6.控溫器

工作原理：現用控溫器均為液體膨脹式結構。利用液體有熱脹冷縮的特性，控溫器將特殊液體密封在探管和毛細管組成的密封腔中，探管插到待測溫部位，當該處溫度上升時探管內液體膨脹，並沿毛細管移動至末端，膨脹的液體使膜盒變型後推動觸點，使電路斷開，停止加熱。調節控溫器旋鈕，也就是調節將觸點斷開的位移量，而此位移量與感測的溫度成特定比例。當溫度下降後，膨脹後的液體會逐漸縮小體積，觸點又回覆到導通狀態，發熱管重新開始加熱，這就是控溫器控制水溫的原理。當內膽的溫度達到設定值時，液態受熱膨脹流過毛細管頂起槓桿板，金屬片自然彈起，斷開兩極，停止加熱。當水溫下降到設定溫度的5℃左右時，液態冷縮，槓桿板自動回彈並壓下彈簧片至A點，電路重新閉合，開始加熱，實現保溫功能。

檢測方法：量通斷，拆下連接線，萬用表打到電阻×10檔，調零後，用表筆測兩端子應為導通，否則判為損壞，需更換（可調式控溫器要把旋鈕轉到最高溫位置測量）。用表筆測量兩端子與金屬外殼應為不導能，否則判定為損壞，需更換。

7.超溫保護器（熱斷路器）

原理是當內膽水溫達到88或91時，金屬片受熱變形向上彈，頂起絕緣頂杆，斷開兩極實現防超溫保護。當雙極斷開需復位時，必須手動按下手動復位鍵，並用萬用表測量兩極是否相通。

檢測方法：拆下連接線，萬用表打到電阻×10檔調零後，用表筆測量兩端子，常態為導通，否則為損壞，需更換，用表筆測量端子與金屬外殼應為不導通，否則為損壞，需更換。

8.漏電保護插頭開關

原理是利用漏電開關內部裝置，當電熱水器有漏電或負載電流大過額定電流時會自動跳閘，切斷電源，避免事故發生。

檢測方法：通電後按試驗按鈕，漏電開關應立即跳閘。復位後撥下插頭，萬用表打在電阻×10檔，紅表筆接插頭一端子，黑表筆接連線端子，插頭端子與連線末端端子應一一對應導通（L、N、G）；四線的漏電保護插頭通電後用藍色接線端與超溫信號線端相接觸，漏電開關應立即跳動閘，按下復位鍵電源指示燈應為亮著。漏電保護插頭線全部從熱水器上拆下後復位，萬用表打在×10K檔（或2MΩ檔），任意兩插頭端子間阻值在於7MΩ以上。電路圖如下：