水热交换器
水热交换器制造商印度
水加热是一种利用能源将水加热到初始温度以上的热力学过程。热水的典型家庭用途是做饭、清洁、洗澡和空间供暖。在工业上，热水和加热到凝结的水都有许多用途。
在国内，水通常是在被称为热水器、水壶、大锅、锅或铜器的容器中加热的。这些金属容器加热一批水，但不产生持续供应的热水在预设的温度。温度会根据热水的消耗速率而变化;随着流量的增加，水变得更冷。
用于提供或多或少稳定的热水供应的器具被不同地称为热水器、热水加热器、热水箱、锅炉、热交换器、增热器或间歇泉，这取决于它们是用于加热过滤水还是非饮用水，用于家庭或工业用途，它们的能源来源，以及它们在世界的哪个地区被发现。在家庭设施中，用于空间供暖以外用途的饮用水有时被称为生活热水。
在许多国家，最常见的热水能源是化石燃料:天然气、液化石油气、石油，有时是固体燃料。这些燃料可以直接或通过使用电力(可能来自上述任何一种燃料或核能或可再生能源)而产生。可替代能源，如太阳能、热泵、热水热循环，有时地热加热，也可以在可用的情况下使用，通常与由天然气、石油或电力提供的备用系统相配合。
在一些国家，在人口密集的城市地区，区域供暖是水供暖的主要来源。在斯堪的纳维亚半岛尤其如此。区域供热系统可以提供所有的能源，用于水加热，以及来自工业、发电厂、焚化炉、地热加热和中央太阳能加热的余热。自来水的实际加热工作是在用户处所的热交换器中进行的。一般来说，由于区域供暖系统的可达性非常高，消费者没有室内备用系统。
住宅使用的热水器的能源效率差异很大，特别是基于制造商和型号。然而，电加热器往往更有效率(如果忽略发电站的损失)，回收效率(能量转移到水中的效率)达到98%左右。燃气加热器的最大回收效率仅为86%(剩余的热量随烟气流失)。电力系统的整体能量因子可低至80%，燃气系统可低至50%。能源因子大于或等于62%的天然气和丙烷储罐式热水器，以及能量因子大于或等于93%的电储罐式热水器，都被认为是高效装置。能源之星评定的天然气和丙烷热水器的能源因子为67%或更高;电水箱热水器不包括在能源之星计划中。由于目前电力生产本身的效率水平仅为15%到略高于55%(联合循环燃气轮机)，热电站的效率通常在40%左右，直接电热水加热通常是能源效率最低的选择。然而，使用热泵可以使电热水器更节能，并导致二氧化碳排放的减少，如果使用可再生能源的电力，效果会更好。
规格:
- 水热交换器是一个水恒温器和定时器，为了减少从再循环系统中增加的热损失，可以容纳一个类似于罐式系统中的再循环系统。不得不说的是，如果储存罐是高度绝缘的——少数储存罐具有优异的水平，如100毫米或更多的聚氨酯泡沫——节省就变得微乎其微。某消费级储电热水器的表面温度比空气温度高出不到1℃。
应用程序:
- 在美国，水进入住宅的温度约为10°C(50°F)(随纬度和季节而变化)。
- 热水温度40-49°C(104-120°F)是洗碗，洗衣和淋浴的首选;如果热水后来与冷水混合，则要求将水高温提高约30°C(54°F)或更高。
- 统一管道规范情况下淋浴流量为2.5美制加仑(9.5升)每分钟;水槽和洗碗机的使用量为每分钟1-3美制加仑(3.8-11升)。
- 在美国，天然气的计量单位是CCF(100立方英尺)，它被转换成一个称为热的标准化热含量单位，等于10万英国热单位(BTU)。
- BTU是使一磅水升高1华氏度所需要的能量。一美制加仑的水重8.3磅(3.8公斤)。
- 因此，将40加仑55°F(13°C)的水提高到105°F(41°C)将需要(40 × 8.3 ×(105−55)/ 100,000 BTU，或大约0.17 CCF，效率100%。一台40000 BTU/h的加热器需要25分钟才能达到100%的效率。按每热1美元计算，天然气的成本约为17美分。
- 相比之下，一个典型的电热水器有一个4500瓦的加热元件，如果100%的效率，加热时间约为1.1小时。由于16,600 BTU约为4.9千瓦时，按10美分/千瓦时计算，电费为0.49美元。使用2.5 gpm和104°F(40°C)的淋浴相当于使用19.8 kW的电器[参考w计算13.2 kW，但这是20℃而不是30℃]。[4]在英国，家用电浸式加热器的额定功率通常为3千瓦。
优点:
- 安全:热水器可以精确控制处理过的水的温度，这意味着危险的温度水平和尖峰不再是问题
- 降低水损害的风险:没有储存水意味着没有因水箱故障或破裂而造成水损坏的风险，尽管管道或配件故障造成水损坏的风险仍然存在。然而，热水器的热水或冷水管道管道不当会导致水损坏。
- 更少的物理空间:大多数热水器可以安装在墙上，甚至可以安装在建筑物内部。这意味着需要更少的物理空间来加热水。即使是不能安装在墙上的系统也比水箱式热水器所占的空间要小。
- 无限量热水当水通过系统时被加热，热水器就可以提供无限的热水供应。尽管流速将决定一次能产生的热水量，但它可以无限地产生。然而，这也可能是一个缺点，因为用完热水会自我限制使用，而加热器没有这样的限制。
- 长期节能:虽然热水器最初可能会花费更多，但从长远来看，它可能会节省能源和成本。因为只有在需要的时候才加热水，所以没有热水的储存。有了水箱，即使水从未被使用，也能保持一整天的温度，而通过水箱壁的热量损失将导致持续的能量消耗。即使在对热水有很高需求的家庭或建筑物中，热水器也可以提供一定程度的节省。在一个典型的家庭中，这些节省是相当可观的。
