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燃气热水器技术发展趋势(联网和智能篇)

南通在线 2020-08-17 13:11:36 来源: 阅读:-

行至2020年,燃气热水器行业已经踏上由大到强的发展道路。其中,把握技术发展趋势至关重要。纵观全球燃气热水器行业的发展,笔者认为,未来的技术发展或将主要从能效(通过燃气利用方式的转变,实现对低碳社会建设的贡献)、联网(利用物联网等信息技术手段,适应社会的变化)、智能(利用智能技术,完善产品自身的功能)、体验(利用各种技术手段,进一步改善用户的产品使用体验)四大方向延展开来。

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物联网应用

联网使产品能够利用外部资源扩展其功能,是近年来家用燃气具和家用电器产品技术发展的重要领域。物联网通过与外部的信息交换,不仅可以使产品运行所需的信息更加完整、充分,也可以向用户提供合理使用产品所需的更丰富的信息,从而有效提高产品使用效用,这是广义智能化的实现形式。由于与中国市场有着不同的产品结构,日本家用燃气具产品在物联网应用领域的探索值得关注。

日本大阪燃气公司于2016年4月开始启动云服务平台,最早接入的是家用燃料电池,到目前为止,超过94%的燃料电池处于云服务器的监控之下。随后在2017年10月,该云平台支持具备物联网联接功能的冷凝式燃气热水器,提供燃气热水器故障时发送通知、沐浴安全监护和健康管理等服务。物联网的人机交互通过专用遥控器、智能手机和Amazon智能音箱、Google Home智能音箱等实现。

目前,物联网支持的功能包括:通过智能音箱扬声器操作燃气具产品,如供暖和热水功能的运行状态;利用智能手机APP监控热水的使用情况,如不同时段的热水使用量和热水温度等;利用智能手机APP通知功能,接收燃气公司推送的信息;向用户提供燃气消耗的细分记录可视化服务,如生活热水和供暖的单项消耗量等;通过智能音箱或可视化界面查询费用和使用记录。

日本能率公司目前已经有多个型号的物联网控制系统在市场上销售。例如,能率2017年在ECO HYBRID产品中增加了远程操作功能,支持无线LAN(局域网)的控制器。利用无线LAN,家人可以通过安装了相应程序的智能手机或平板电脑,实时了解沐浴者的情况,实现对沐浴者进行安全监护。同时,远程操作功能可以实现远程设置热水器的运行状态,这项功能对于老人和儿童的安全监护具有重要意义。据统计,在日本,每年由于沐浴过程中室内温度变化、水温、人体沐浴过程的生理状态变化等因素,导致老年人死亡的人数,比交通事故造成的死亡人数还要多。所以,沐浴过程的安全监护,成为日本热水器安全领域的新课题。此外,控制系统允许用户远程设定燃气热水器的运行参数,在回家的路上就可以将浴室温度预热以及准备热水。控制系统符合日本智能家居协议ECHONET Lite标准,并支持与住宅能源管理系统(HEMS)的连接。

RC-G001EW是能率公司2018年9月上市的可通过无线LAN控制系统的型号,除了常规的应用程序之外,新增了语音AI助手Alexa,包括智能音箱Amazon Echo和Alexa兼容的设备,可以通过语音指令实现自动清洁浴缸,以及浴缸注水、浴缸恒温,浴室供暖等功能。RC-G001EW是冷凝式燃气热水器GT-C62系列的配套控制系统。能率2019年3月开始销售新一代支持语音控制的无线LAN控制系统RC-G057PEW。与RC-G001EW不同的是,RC-G057PEW是用于燃气—热泵组合式热水器ECO HYBRID的配套控制系统,可通过语音指令设置自动清洁浴缸、浴缸注水、浴缸恒温和浴室供暖等功能。

日本东京燃气公司2019年8月发布了用于热水系统的物联网控制器AXiS smart。该控制器的特点是利用物联网和数字技术来减少沐浴过程发生的安全事故。利用东京燃气和日本九州理工学院合作开发的新型人体传感器,并结合门传感器和水位传感器等获得的信息,检测浴室的出入情况和沐浴者的状态。如果这些传感器在设定时间内未检测到沐浴者的运动,就会通过控制器的语音功能发出提示音和语音,以确保沐浴者的安全;如果沐浴者对这些信息没有及时响应,控制器会通过安全沐浴支持功能立即通知其他家庭成员。AXiS smart系列控制器的高性能型号还具备人体脂肪比例测量等健康管理功能。

日本林内公司在中国市场销售的新一代倚天系列燃气热水器配备了无线遥控器,遥控器可以与主机完全分离,直接安装在浴室内,做到热水器与浴室隔离,确保安全、便利,用户通过无线通信手段Wi-Fi就能够实时了解燃气热水器的工作状态。

德国威能公司在中国销售的turboMAG plus系列燃气热水器配备了远程无线射频遥控器以及威管家手机APP云端控制,在家中的任何位置都能使用无线遥控器一键开启热循环,手机APP更可以为用户实现一“键”热循环,达到设定温度后智能提醒用户,使用便捷,节能省气。定时功能还可以提前开启预热,每天3个时段定时循环加热,实现个性化定制热水。

产品智能化

产品智能化是利用产品自身配备的信息采集、传输、处理功能,对影响运行的各种信息进行收集和计算,实现最优的运行。产品智能化涉及的内容十分广泛,涵盖了安全性、技术性、经济性、舒适性以及使用性等多个方面。

当前,中国市场对沐浴过程的安全性需求,基本处于防止水温过高阶段,较多的产品采用水温分段设置的方式处理。一方面,不同年龄家庭成员对水温的要求不同,成人的适宜水温不一定适合儿童和老人;另一方面,浴室的适宜水温和厨房用水温度显然是不一样的。日本林内公司的倚天系列燃气热水器能够根据家庭成员的不同需求设定个性化的温度模式,使用时温度模式可以做到一键切换,不再需要针对不同需求进行逐一设定。能率在中国销售的L3系列燃气热水器,采用语音控制技术,使用者可以通过语音信息了解水温等状态,更有效地防止烫伤事故;配合48℃安心温度锁,避免老人和儿童的误操作导致水温过高。阿里斯顿在中国销售的Next EVO 2.0燃气热水器配备了温感系统,儿童、成人、厨房3个温度专属按键,每个按键都可单独存储并记忆专属温度,一键点击即可切换模式。

在燃烧安全性方面,近年来企业比较重视智能化技术对燃烧系统的监控调节手段。阿里斯顿全新的Next EVO2.0燃气热水器内置一氧化碳报警系统,当一氧化碳浓度超过150ppm时,触发声光警报。A.O.史密斯零冷水型燃气热水器在防止一氧化碳中毒方面采取的措施包括:分离监控,24小时监控浓度;手动清除,强力抽排;抽气增燃,在用气高峰时保证稳定燃烧,减少产生;抗风稳燃,在室外大风时稳定燃烧,减少产生;负压防逃逸,用大吸力防止逃逸。

博世Therm 6600 F燃气热水器采用密闭型高效强化燃烧,在有效减少热负荷损失的同时还配备了多重安全保护系统,保障产品的安全性。除了燃气阀门双重保险装置、故障自我诊断装置、不完全燃烧检测装置等,该产品还可选配一氧化碳浓度探测器,实时监测室内一氧化碳浓度,并通过热水器显示屏查看当前一氧化碳含量。当室内有害气体达到规定浓度时,探测器会自动开启声光报警并且立即切断气源,打开热水器排风系统向室外持续排气直至有害气体浓度降至安全水平。

自适应控制技术的应用对燃气热水器的燃烧安全性提高,效果十分显著。博世Therm 6600 F热水器的控制系统,可以对水流量、进水温度等多组数据进行分析处理,迅速设定热水器最佳参数以保证出水温度的恒定。其自适应控制功能可通过计算进风系统和排烟系统的长度等参数,自动调节风机的状态以获得最佳燃烧工况,让热水器运行更加稳定,使用户获得最佳的沐浴体验。

万和在燃气热水器的燃烧自适应控制技术方面也取得突破,通过离子电流检测技术的应用,实现了自适应调节。通过对燃烧火焰产生的离子电流检测,综合风压、水流量、水温等参数的测量数据,可以实时判定燃烧状态的计划趋势,分析影响燃烧条件的因素,从而及时采取相应的调节措施,确保燃烧状态保持最优,防止一氧化碳浓度异常升高,实现主动防止一氧化碳中毒的危险。该技术与一氧化碳传感器配合,可以利用主动和被动措施相结合更可靠地防止一氧化碳中毒事故发生。

燃气热水器技术发展趋势(联网和智能篇)

自适应控制技术另一个突出的优点是,可以使得燃烧效率的控制能力更强,燃气热水器的燃烧过程更加稳定和高效。当发生室外风压变化、进水温度和流量变化以及燃气参数变化的情况下,燃烧过程仍然具有良好的控性。自适应控制技术的应用,对提高产品在极端运行环境下的适应能力十分有利。例如,阿里斯顿Next EVO2.0能够感知外界风速,自动调整热水器的运行状态,防止大风造成的气流倒灌,保障充分燃烧,持续稳定提供舒适热水,能抗9级大风。


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