水和空氣熱交換總結

1、水和空氣熱交換，水在不同保溫措施下的散熱速率，水在不同溫度下的散熱速率在電熱水器的應用總結傳熱是指由于溫度差引起的能量轉移，又稱熱傳遞。由熱力學第二定律可知，凡是有溫度差存在時，熱就必然從高溫處傳遞到低溫處，因此傳熱是自然界和工程技術領域中極普遍的一種傳遞現(xiàn)象。根據傳熱機理的不同，熱傳遞有三種基本方式：傳導、對流和熱輻射。熱傳導又稱導熱，若物體各部分之間不發(fā)生相對位移，僅借分子、原子和自由電子等微觀粒子的熱運動而引起的熱量傳遞稱為熱傳導。熱傳導的條件是系統(tǒng)兩部分之間存在溫度差，此時熱量將從高溫部分傳向低溫部分，或從高溫物體傳向與它接觸的低溫物體，直至整個物體的各部分溫度相等為止。熱傳導在固體、

2、液體、和氣體中均可進行。熱對流，流體各部分之間發(fā)生相對位移所引起的熱傳遞過程，簡稱對流。熱對流僅發(fā)生在流體中。在流體中產生對流的原因有二：一是因流體中各處的溫度不同而引起密度的差別，使輕者上浮，重者下沉，流體質點產生相對位移，這種稱為自然對流；而是因泵（風機）或攪拌等外力所致的指點強制運動，這種稱為強制對流。在傳熱過程中，常常遇到的并非單純對流方式，而是流體流過固體表面時發(fā)生的對流和熱傳導聯(lián)合作用的傳熱過程，即是熱由流體傳到固體表面的過程，通常稱為對流傳熱。對流傳熱的特點是靠近壁面附近的流體層依靠熱傳導方式傳熱，而在流體主體中則主要依靠對流方式傳熱?？梢姡瑢α鱾鳠崤c流體流動狀況密切相關。雖然熱

3、對流是一種基本的傳熱方式，但是由于熱對流總伴隨著熱傳導，要將兩者分開處理是困難的，因此一般并不討論單純的熱對流，而是著重討論具有實際意義的對流傳熱。熱輻射，因熱的原因而產生的電磁波在空間的傳遞。所有物體（包括固體、液體、氣體）都能將熱量以電磁波形式發(fā)射出去，而不需要任何介質，也就是說它可以在真空中傳播。自然界中一切物體都在不停地向外發(fā)射輻射能，同時又不斷地吸收來自其他物體的輻射能，并將其轉變?yōu)闊崮?。由于高溫物體發(fā)射的能量比吸收的多，而低溫物體則相反，從而使凈熱量從高溫物體傳向低溫物體。當未飽和空氣和自由水水面相接觸時，由于自由水面的水蒸氣分壓力比未飽和空氣的水蒸氣分壓力高，于是產生液面水汽蒸發(fā)

4、。水分蒸發(fā)成水汽時，要吸收大量的顯熱，就導致空氣溫度下降，整個過程是空氣中的顯熱量轉變成水汽的潛熱量的一種熱交換。飽和蒸汽分壓力大的高溫水分子向低壓力的空氣流動，當水和空氣接觸時，一方面由于空氣和水的直接傳熱，另一方面由于水蒸氣表面和空氣之間存在壓力差，在壓力的作用下產生蒸發(fā)現(xiàn)象，將水中的熱量帶走。也就是水和空氣之間明顯存在著水分子的濃度差和動能壓力差，水分子不斷地向空氣蒸發(fā)，成為水蒸汽分子，剩余的水分子的平均動能就會降低，從而使水的溫度下降?？梢钥闯?，蒸發(fā)降溫與空氣的溫度（通常說的干球溫度）低于或高于水溫無關，只要水分子能不斷地向空氣中蒸發(fā)，水溫就會降低。但是，水向空氣中的蒸發(fā)不會無休止地進

5、行下去。當與水接觸的空氣不飽和時，水分子不斷地向空氣中蒸發(fā)，但當水氣接觸面上的空氣達到飽和時，水分子就蒸發(fā)不出去，而是處于一種動平衡狀態(tài)。蒸發(fā)出去的水分子數量等于從空氣中返回到水中的水分子的數量，水溫保持不變。由此可以看出，與水接觸的空氣越干燥，蒸發(fā)就越容易進行，水溫就容易降低。傳導速率的公式來源如下：以三層圓筒璧的熱傳導推導多層壁的熱傳導，三層壁圓筒如下圖1-1所示：假設各層間接觸良好，各層的導熱系數分別為，厚度分別為。若將串聯(lián)熱阻的概念應用于 （1-1），則三層圓筒的導熱熱速率方程式為： （1-2）式中 同理，由式 可得： （1-3）對n層圓筒璧，熱量傳導速率方程式為： （1-4）（搪瓷的

6、導熱系數：0.82731.163;不銹鋼的導熱系數：0：16.28，100：17.45 ）對圓筒璧的穩(wěn)態(tài)熱傳導，通過各層的熱傳導速率都是相同的。熱水器保溫水箱由內膽、保溫層、水箱外殼三部分組成。水箱內膽是儲存熱水的重要部分，其用材料強度和耐腐蝕性至關重要。市場上有不銹鋼、搪瓷等材質。保溫層保溫材料的好壞直接關系著熱效率和晚間清晨的使用，在寒冷的東北尤其重要。目前較好的保溫方式是進口聚氨脂整體自動化發(fā)泡工藝保溫。外殼一般為彩鋼板、鍍鋁鋅板或不銹鋼板。 當我們知道各層的導熱系數，我們就能利用公式（1-4）知道不同材質的散熱速率，以及在不同的保溫措施下的散熱速率。當然可以通過公式計算得出熱水器保溫水

7、箱的散熱速率。以下列舉熱水器產品的一些參數和規(guī)律。史密斯熱水器：42度左右最節(jié)能，用水量大或家庭多人洗浴時將加熱溫度設為最高75度，或者提前一小時或一個半小時加熱。內膽：金桂內膽（史密斯專利），保溫層：無氟聚氨脂，外殼：工程塑料。型號：CEWH-PEZ6 a. MAX雙模2合1系統(tǒng) 速熱/儲熱2合1，即開即洗，多倍量熱水b. 金圭特護加熱棒c. 中溫保溫,更聰明更節(jié)能的保溫方法d. 洗浴時段定時，熱水無需等待e. 即時加熱,使用更靈智f. 低功率加熱,用電高峰期避免家中電器同時啟動造成的電表負荷大而跳閘g. 控制器自動休眠，仍顯示關鍵信息，便捷又節(jié)能h. 超厚保溫層，高效又節(jié)能i. 斷電記憶功

8、能,避免重設（時鐘除外）j. 無線遙控,掌控熱水生活k. 全彩高清LED顯示屏l. 額定最大功率3000W，2000W/3000W可調m. 設定溫度范圍（）：35-75n. 額定水壓（Mpa）：0.8海爾電熱水器：40-45度最節(jié)能，使用可以耐壓的內膽，在內膽上安裝加熱部件和溫控部件，使用加熱管對內膽的水加熱，到達設定溫度后，溫控部件會自動切斷電源。使用時利用自來水的壓力將內膽的熱水壓出，通過混合閥調節(jié)適合自己的水溫進行洗浴。（1）型號：A5隱藏儲熱式40升電熱水器 FCD-HX40CI(E)a. 中溫保溫：b. 使溫度維持在38-40度之間，避免反復加熱，縮短加熱的時間 c. 鎂棒、內膽鋼板

9、、搪瓷粉末d. 加熱方式： 雙管加熱 e. 最高溫度() 75 f. 英格萊800不銹鋼加熱管（2）型號：博睿變頻增容100升電熱水器 ES100H-B3(E) a. 快速熱水，隨需而變b. 速熱/儲熱二合一技術，一人洗浴時，選擇半膽速熱，既提升了加熱速度，又避免了加熱整膽水造成的浪費；全家人洗浴時，選擇整膽加熱，熱水源源不斷。變頻增容，大幅提升出熱水量c. 在速熱/儲熱二合一技術基礎之上，特別搭載“雙核接力”加熱系統(tǒng)。兩根加熱體分別對上層水位和下層水位交替循環(huán)預熱，熱量在內膽里充分釋放，大幅提升出熱水量，讓您想洗多久就洗多久。d. 綠色環(huán)保 暢享低碳生活。e. 中溫保溫:40臨界保溫，更節(jié)能

10、，既免去反復加熱的浪費，又縮短了再次加熱的時間，滿足您省時省電的雙重需求。美的電儲熱水器：內膽：搪瓷，保溫層：聚氨脂，水箱外殼：鋼板，當多人洗浴或用水量大的時候可將溫度設定在最高溫度，高端產品也可設置為一人洗浴或多人洗浴，控制系統(tǒng)能自行控制水溫。室溫30度時，每隔一小時水溫下降1-1.5度。（1） 型號：D30L a. 速熱產品，3000W加熱，只需等待10.5分鐘即可享受溫暖沐?。ㄟM水溫度25度情況下）；b. 藍鉆內膽，抗爆、抗溶、抗酸，使用壽命長，經久耐用c. 全自動控制：自動補充冷水，自動加熱；d. 采用防干燒、防超溫、防漏電、防高水壓等多重保護裝置以及IP×4級防水設計，安全有保障；e. 超長低熱負荷發(fā)熱管，使用壽命更長(2) 型號：F16C（數顯）a. 四位數碼管顯示產品，大功率1650W；b. 節(jié)能設計：中溫保溫/夜電技術/預約定時，三大節(jié)能保證；電量顯示，洗浴用電量一目了然，節(jié)能省電看得見；加厚聚氨脂整體發(fā)泡技術，保溫節(jié)能效果更好；c. 藍鉆內膽，抗爆、抗溶、抗酸，