10月30日，在2020年中國家用電器技術(shù)大會的第二天，五大專業(yè)技術(shù)分會同時開講。其中，家庭用熱水器專業(yè)技術(shù)分會吸引了不少產(chǎn)業(yè)鏈上下游的企業(yè)代表、行業(yè)專家前來聽會。

在前一天發(fā)布的《中國家用電器行業(yè)“十四五”科技發(fā)展指南》中提到，熱水器在“十四五”時期主要產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展趨勢為安全可靠、節(jié)能、綠色環(huán)保以及滿足產(chǎn)品消費升級需求?！峨娖鳌酚浾甙l(fā)現(xiàn)，此次會議正是圍繞四大趨勢展開，在“十四五”開局之年，為行業(yè)發(fā)展找準定位，明確發(fā)力方向，對整個行業(yè)的發(fā)展來說，都具有重大意義。

關(guān)注消費升級

滿足產(chǎn)品消費升級趨勢，實現(xiàn)健康舒適洗浴、體積小型化、美觀化，完善熱水器的智能感知、控制和自學(xué)習(xí)技術(shù)等，是家用熱水器行業(yè)技術(shù)升級的重要方向。因此，如何為消費者帶來體驗感更佳的產(chǎn)品，是此次會議最大看點。

在疫情影響下，消費者對健康的關(guān)注達到前所未有的高度。因此，海爾熱水器全球研發(fā)平臺技術(shù)管理部長王圣賢進行了《沐浴健康與舒適性綜述》的主題演講，從用水方案角度出發(fā)，對熱水器的用水健康和智慧用水展開分析。他指出，2020年是全健康用水時代，消費者對健康用水的需求不僅包括抑菌、除雜、除氯、阻垢等，還對健康養(yǎng)膚等非常關(guān)注。

除此之外，王圣賢還分享了海爾的健康用水方案案例。基于智慧用水健康沐浴的探索，2020年卡薩帝推出了領(lǐng)先的用水方案。該方案采用智能抑菌、長效阻垢、去除雜質(zhì)、余氯凈化四級凈化，為沐浴品質(zhì)護航；堅持瞬熱科技，通過雙驅(qū)四核瞬熱技術(shù)、冷熱水流管理技術(shù)、聚能補水技術(shù)以及85℃高水溫技術(shù)，引領(lǐng)墅級水量；同時，首創(chuàng)富鍶礦泉科技，依靠PCC改性工藝、微量元素配比技術(shù)等，為消費者帶來抗氧化、抗過敏、控油以及美膚等效果，引領(lǐng)了沐浴時尚。

如今，電熱水器已進入千家萬戶，成為眾多家庭中的必備產(chǎn)品。但隨著消費水平的提升，常規(guī)電熱水器的痛點逐漸突顯：產(chǎn)品體積大，熱水量不足；內(nèi)膽有水垢和雜質(zhì)；外形單一，不美觀；水溫難調(diào)節(jié)。

針對上述痛點，各熱水器企業(yè)一直在探索解決方案。美的廚房與熱水事業(yè)部熱水產(chǎn)品部熱水先行研究中心先行研究經(jīng)理王明為與會人員分享了可實現(xiàn)超薄、無感溫差、純鮮活水、節(jié)能等方面優(yōu)勢的創(chuàng)新產(chǎn)品——相變電熱水器，并介紹了其設(shè)計原理和產(chǎn)品優(yōu)勢，引發(fā)會場熱議。

目前，熱水器行業(yè)主要儲能方案包括顯熱儲能、相變儲能（又稱潛熱儲能）、熱化學(xué)儲能和吸附儲能。據(jù)王明介紹，對比幾種主要儲能方式的特點及結(jié)合電熱水器的需求，其項目組選用相變儲能方式設(shè)計電熱水器，研發(fā)出小身材、不結(jié)垢無死水、精準恒溫的相變電熱水器產(chǎn)品，并獲得多種獎項。在該項目的研發(fā)過程中，存在兩大難點：PCM壽命短，無法滿足電熱需求；PCM對換熱器有腐蝕，無法量產(chǎn)?！盀榇?，我們反復(fù)研究PCM配方，改良PCM結(jié)晶特性，壽命由2年提升至大于10年；深入研究腐蝕機理，根據(jù)腐蝕機理作系統(tǒng)防腐處理，腐蝕壽命由2.5年提升至10年?！?/p>

此外，隨著用戶對于生活品質(zhì)需求的提升，具有體積小、加熱速度快、隨開隨用等優(yōu)勢的即熱型燃氣熱水器越來越成為沐浴第一選擇。然而，即熱型燃氣熱水器行業(yè)面臨技術(shù)難點，仍待業(yè)內(nèi)解決。例如，即熱型燃氣熱水器的恒溫效果受到多種不可測外部因素影響、水流量波動易導(dǎo)致出水端忽冷忽熱、多分段的加熱方式更加復(fù)雜。為此，美的集團廚房與熱水事業(yè)部先行研究工程師王欽分享了一種即熱型燃氣熱水器自抗擾恒溫控制系統(tǒng)，通過模型分析以及控制算法設(shè)計，為行業(yè)后續(xù)相關(guān)研究提供了一定思路和方向。

對于接下來的工作，王欽表示，他們將尋求更加精確的熱負荷-PWM映射關(guān)系；針對映射曲線收到氣源和一次壓力等外部因素影響，后續(xù)將加入自適應(yīng)優(yōu)化功能。“我們還將利用高精度模型以仿真的形式調(diào)試控制算法，進行水流量傳感器的誤差校正，并且對零冷水等復(fù)雜工況下的開機升溫控制進行研究?！蓖鯕J說。

節(jié)能技術(shù)研究更深入

在整個社會倡導(dǎo)節(jié)能減排的大背景下，節(jié)能家電已成為發(fā)展趨勢。通過新材料新技術(shù)的應(yīng)用、工藝的改進以及提高節(jié)能控制系統(tǒng)技術(shù)水平以實現(xiàn)最大程度的節(jié)能，也是《中國家用電器行業(yè)“十四五”科技發(fā)展指南》中，家用熱水器未來技術(shù)發(fā)展之一。因此，會上多個演講圍繞“節(jié)能”展開。

在《儲水式電熱水器自適應(yīng)節(jié)能控制方法研究》主題演講中，廣東美的廚衛(wèi)電器制造有限公司先行研究工程師程小強介紹了智能節(jié)能技術(shù)，通過自適應(yīng)精準加熱，提高地?zé)崂寐省Ｔ摷夹g(shù)的設(shè)計思路為按需加熱和聚能加熱。按需加熱是指，用戶需要多少熱水，就提供多少熱水，降低熱水保溫的溫度；聚能加熱則為，優(yōu)化加熱系統(tǒng)，采用集中局部加熱方式，減少廢余熱水損耗。那么，如何懂得用戶需求？程小強表示，可以根據(jù)AI算法分析用戶的用水習(xí)慣并形成供水策略，然后智能匹配最符合用戶用水需求的運行模式，實現(xiàn)節(jié)能運行。

在供水策略方面，通過習(xí)慣度分類，將人群區(qū)分，實現(xiàn)不同個體之間的差異化供水策略。其中，預(yù)測用水量需要結(jié)合習(xí)慣度分類增加用水余量，防止出現(xiàn)預(yù)測用水量不滿足用戶用水需求的情況。在這個過程中，精準加熱非常重要。程小強介紹了自適應(yīng)精準加熱的邏輯，并指出通過自適應(yīng)精準加熱，可以實現(xiàn)熱水量控制誤差小于5%，電能利用率達到85%以上。在節(jié)能方面，根據(jù)試驗驗證，采用AI節(jié)能技術(shù)可以省電40%。

新材料技術(shù)和應(yīng)用為節(jié)能提升的影響也值得關(guān)注。蕪湖艾爾達科技有限責(zé)任公司總裁胡如國博士介紹了極速納米膜面狀電熱技術(shù)和應(yīng)用。他表示，艾爾達的即熱組件可以協(xié)助客戶開發(fā)嶄新一代的秒熱、節(jié)能、微型化新電器。

據(jù)胡如國介紹，電熱納米膜層厚度5微米左右，是人類頭發(fā)直徑的1/20，均勻而致密的布滿整個傳熱面，物質(zhì)量極少、電熱密度高，通過納米膜層的導(dǎo)電和震動，可以實現(xiàn)高效電熱轉(zhuǎn)換。相比傳統(tǒng)電熱技術(shù)，納米膜技術(shù)優(yōu)勢明顯。例如，熱效率方面，傳統(tǒng)電熱技術(shù)是電阻絲發(fā)熱，通過絕緣層后傳導(dǎo)到受熱面，效率為80%~90%，納米膜技術(shù)則是膜發(fā)熱直接傳導(dǎo)到傳熱表面，效率大于90%，模組效率可達98%；節(jié)能方面，傳統(tǒng)電熱技術(shù)電能量大于需求量，資源浪費，在采用納米膜技術(shù)后，產(chǎn)品可以實現(xiàn)即開即用，幾乎無需預(yù)熱，電量很少浪費。

目前，艾爾達電熱元件有4個系列，分別是納米膜電熱管、納米膜電熱板、面膜電熱容器以及異型定制；集成模組共有20多個型號，可以使用在開水機、茶飲機、咖啡機、洗浴電器等各類產(chǎn)品上。會議休息期間，胡如國帶來的電熱元件產(chǎn)品更引發(fā)了參會人員的圍觀。

安全核心地位不改

安全可靠，是熱水器行業(yè)恒久不變的一大話題，也是行業(yè)技術(shù)發(fā)展重點趨勢，企業(yè)不斷通過產(chǎn)品結(jié)構(gòu)升級、制造工藝改進，關(guān)鍵零部件質(zhì)量提升等確保產(chǎn)品的安全性和可靠性。

當(dāng)前，燃氣使用普及越來越高，但使用的氣源種類很繁多，如天然氣、液化氣、人工氣等華白數(shù)各不相同的氣源。各種燃氣要達到安全燃燒，必須要在一定空燃比下完成，否則就會產(chǎn)生有毒氣體超標排放使人中毒，嚴重甚至爆炸。這為廣大燃氣具設(shè)計生產(chǎn)制造廠商帶來了極大煩擾：要考慮各種氣源，導(dǎo)致機型繁多，從而使得生產(chǎn)及售后服務(wù)容易出錯。

為此，浙江達峰科技有限公司研究院廚電所所長陳小紅介紹了氣源自動識別AI控制算法，自動解決燃氣發(fā)熱值不同、海拔高度大氣壓不同及安裝環(huán)境及高峰時段燃氣壓力不足的燃燒問題。他說：“我們是以熱水產(chǎn)率為依據(jù)，來自動判定目前燃燒所處環(huán)境，自動修正比例閥開度與風(fēng)機風(fēng)量，而達成最佳空燃比，不僅提高了產(chǎn)品安全，還延長了器具壽命?！?/p>

陳小紅告訴《電器》記者，企業(yè)通過燃氣熱水器氣源自動識別算法，可以為消費者提供更安全的產(chǎn)品，也能為減少制造企業(yè)的庫存。“使用該技術(shù)后，一款產(chǎn)品一個機型就可以滿足不同氣源、不同使用環(huán)境的家庭使用。企業(yè)不再根據(jù)不同氣源生產(chǎn)多種型號產(chǎn)品，減少了庫存風(fēng)險?！彼f。

綠色環(huán)保受關(guān)注

近幾年，綠色環(huán)保、綠色設(shè)計越來越受到重視，極具環(huán)保型的熱泵熱水器也因此得到更多消費者的認可。目前，熱泵熱水器室外機噪聲水平與其制熱量、能效比一起成為消費者選擇熱泵熱水器的三大指標。因此，降低室外機噪聲對于提高其競爭力具有重要意義。

青島經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)海爾熱水器有限公司結(jié)構(gòu)模塊經(jīng)理侯梅梅介紹了工況傳遞路徑分析在熱泵熱水器室外機減震降噪中的應(yīng)用。據(jù)她介紹，工況傳遞路徑分析不僅能辨別出引發(fā)噪聲的主要激勵源，還能將熱泵熱水器室外機目標點的NVH（Noise，Vibration，Harshness）分解到各條傳遞路徑的支撐點處，能夠在較短時間內(nèi)評估設(shè)計改進后的效果，因而將作為熱泵熱水器室外機減振降噪目標評估的一個主要分析方法。

熱泵熱水器的噪聲源與路徑包括壓縮機本體輻射噪聲、風(fēng)機系統(tǒng)氣動噪聲、壓縮機振動及制冷劑脈動引起管路振動輻射噪聲、壓縮機振動經(jīng)底角路徑傳遞到外殼引起的噪聲。對應(yīng)這些噪聲源，可以采用的降噪措施包括吸音棉包覆，增大風(fēng)扇從而降底轉(zhuǎn)速，增加彈簧阻尼塊以及增加阻尼質(zhì)量塊。“我們借助有限元仿真方法和OROS MODAL分析軟件的試驗?zāi)B(tài)分析法對熱泵熱水器的各個結(jié)構(gòu)進行仿真與試驗?zāi)B(tài)分析，為下一步的外機箱體結(jié)構(gòu)優(yōu)化指明方向?！焙蠲访氛f。