《建筑环境与能源应用工程专业综合实验》 教案 8-22燃气热水器热工性能测试.docx

燃气热水器热工性能测试实验

1.实验目的

热水器是专门加热水的设备。它是把冷水经过热水器后即被加热到所需的温度，并能连续供水的燃具。不仅效率高而且使用方便，热水器的燃烧器多半是在半闭式的炉膛工作，所以其安全性要作严格要求。

通过实验，掌握燃气热水器的工作原理和学会鉴别热水器性能好坏的手段和方法。

2.实验室条件

实验室应该符合以下条件：

①室温为（20±5）℃；进水温度（20±2）℃、进水压力（0.1±0.04）MPa；大气压力86～106kPa；

②室温的确定：在距热水器1m处将温度计固定在与热水器上端大致等高位置，测量前、左、右3个点，三点平均温度即为室温，测温点不应受到来自热水器的烟气、辐射热等直接影响；

③通风换气良好，室内空气中CO含量应小于0.002%，CO2含量应小于0.2%，且不应有影响燃烧的气流（空气流速小于0.5m/s）；

④实验室使用的交流电源，电压波动范围在±2%之内；

⑤试验用燃气种类按《城镇燃气分类和基本特性》（GB/T13611—2018）所规定的燃气要求，在试验过程中燃气的华白数变化应不大于2%，热水器停止运行时的供气压力，应不大于运行时压力的1.25倍；

⑥燃气基准状态：温度15℃、101.3kPa条件下的干燥燃气状态，燃气压力波动不大于±2%，燃气流量变化不大于±1%；

⑦按照安装说明书涉及的所有配件，包括排烟管、给排气管标准配置等安装，安装在垂直的木质试验板上、落地式安装在水平的木质试验板上；

⑧除非另有声明，测试应在热水器最大热负荷状态下进行；

⑨使用GB/T13611—2018规定以外的燃气时，试验用燃气按产品设计提供的燃气进行，压力范围参照GB/T13611—2018的有关规定。

3.实验系统及装置

快速热水器测试系统，如图1所示。

图1快速热水器测试系统

1—调压器；2—燃气加湿器；3—U型压力计；4—流量计；5—热水器；

6—阀门；7—水表；8—压力表；9—冷水温度计；10—热水温度计；

11—比重计；12—热量计；13—烟气采样器；14—冷却器；15—干燥器；

16—烟气泵；17—烟气分析仪；18—通风干湿表；19—大气压力计；

20—称；21—水桶

试验检测用主要仪器仪表见表1。

表1试验仪器仪表

检测项目

仪器仪表名称

规格或范围

精度/最小刻度

温度

环境温度

温度计

0~50℃

0.1℃

水温

低热惰性温度计，

如水银温度计

或热敏电阻温度计

0~50℃

50~100℃

100~150℃

0.1℃

排烟温度

热电偶温度计

2℃

表面温度

热电温度计或

热电偶温度计

0~300℃

2℃

湿度

湿度计

0%RH~100%RH

1%RH

压力

大气压力

动槽式水银气压计

定槽式水银气压计

盒式气压计

81～107kPa

0.1kPa

燃气压力

U型压力计或压力表

0~6000Pa

10Pa

燃烧室，给排气管压力

微压计

0～200Pa

1Pa

水压力

压力计

0～0.6MPa

0.4级

0~2.5MPa

0.5级

流量

燃气流量

湿式或

干式气体流量计

0~3.0m3/h

0.1L

0~6.0m3/h

0.2L

0~23m3/h

1.0级

水流量

电子秤

0~50kg

20g

数字式水流量计

0~1.5m3/h

1L/h

空气流量

干式气体流量计

0~20m3/h

1.0级

气密性

气体检漏仪

皂膜流量计或气密检漏仅

烟气分析

CO食量

红外仪或吸收式气体分析仪

或燃烧效率测定仪

0%～0.2%

(1)±5%的测量/(1×10-6)

(2)测量值的最大波动值≤4%

(3）反应时间≤10s

CO2含量

CO2分析仪

0%～25%

±5%的测量值

O2含量

热磁仪，红外仪

0%~25%

±1%

空气中CO

CO分析仪

0%~25%

0.1%

燃气分析

燃气成分

色谱仪或吸收式气体分析仪

燃气相对密度

燃气相对密度仪

燃气热值

热量计或色谱仪

时间

lh以内

秒表

0.1s

超过1h

时钟

噪声

声级计

40～120dB

1dB

气体流速

风速仪

0～15m/s

0.1m/s

质量

衡器

0～200kg

20g

试验用燃气条件见表2和表3。

表2试验用燃气种类

代号

试验用燃气

0

基准气

1

黄焰界限气

2

回火界限气

3

离焰界限气

表3试验用燃气压力

代号

试验用燃气压力/Pa

液化石油气

天然气

人工煤气

1(最高压力)

3300

3000

1500

1500

2(额定压力)

2800

2000

1000

1000

3(最低压力)

2000

1000

500

500

家用燃气快速热水器的要求：

①制造热水器应考虑安全与耐久性，热水器在正常使用寿命期间内，其材料应能够