储水式电热水器原理详解

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。

4：安全阀

安全阀又称为逆止阀、单向阀、泄压阀等，上次在电热水器安全阀滴水是怎么回事里面详细的给大家做过介绍，不过一些朋友总是感觉这个阀门仍旧不安全，害怕万一哪天失灵发生爆炸，我今天将它的结构原理给大家说说，我想这是打消你顾虑最好的方式。

如上图，安全阀包含1、壳体，2、定位片，3、反向截止阀弹簧，4、反向阀芯，5、反向截止阀胶垫，6、安全阀胶垫，7、手动杆，8、密封圈，9、压力调节盘，10、安全阀弹簧，11、铆钉，12、手柄，13、安全螺钉。

我们可以看出其实是包含左侧的逆止阀和右侧的安全阀两部分组合在一起，原理很简单，就是靠着内部的水压与弹簧弹力两者的平衡作用，达到恒定压强，单向流水的目的。逆止阀通过弹簧连接瓣膜卡在进水口处，我们都知道电热水器内胆中是不能没有水的，电热水器加热管在长时间干烧下就会寿命大减，所以如果哪天停水了，内胆中的水也不会跑掉。并且加热的时候冷水也不会与热水互相混合，浪费电能。

安全阀处的瓣膜同样卡在出水口，当内部压力超过额定值（一般为0.75mpa），弹簧就会被压力压缩，瓣膜打开，里面有水流出减压，尤其是第一次刚用电热水器的时候非常容易出现这样的情况，甚至水流不止，大家不要惊慌就行了。

手柄与手动杆是连接的，瓣膜6是套在手动杆上面的，可以随着手动杆左右移动，不过这里需要给大家强调的是一般情况下手柄被安全螺钉固定在壳体上，是不需要大家拧动的，更不能在加热的时候随意乱动，不过为了防止被水垢阻塞，最好的方式是每月将螺钉拧下，然后拉动1次，有水流出即为正常，清理内胆水垢的时候，也需要用到。

安全阀属于电热水器的配件，一般选购的时候都会赠送，不过我们也要仔细检查，看外表是否光滑、有无毛刺、破裂等现象，表面镀层不得有脱落现象，标志符号要求，与混水阀、内胆配合良好。

5.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。

6.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。

7.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。

8.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：