关键词：电加热 结构 材料 电气安全 性能
电热水采暖炉又称电采暖炉或电壁挂炉，是近几年兴起的一种小型电采暖设备，具有温度控制灵活，运行可靠，采暖效果好等特点。采暖炉结构包括电加热部件、电气控制部件、循环水泵、温度调节等几个部分，基本工作原理是将电能采用直接或间接加热方式转化成循环热水，通过安装在外部散热器进行散热，达到热水使用或冬季取暖目的。目前，电热水采暖炉产品多采用在供热回水管路外带循环泵强制循环方式运行，常见加热方式有电热管、电磁，半导体等。
目前尚无国家或部门的统一性产品制造要求和技术规范，诸多制造商有采用企业技术要求或产品标准进行生产和市场推广，也有部分制造商按照GB4706.11《家用和类似用途电器的安全要求 快热式热水器的特殊要求》或GB4706.12《家用和类似用途电器的安全要求 储水式热水器的特殊要求》设计、生产制造、进行产品销售的，造成该类产品存在诸多安全隐患和性能虚标、乱标的不良现象，急需制定进行统一和规范。
通过深入研究、分析电热水采暖炉（以下简称设备）的主要用途、使用环境特别是安装、运行特点，认为主要应从以下几个方面进行考虑和规范，详细阐述如下：
一、应对设备结构和使用材料提出要求，如器具的一般结构、绝缘材料、保温材料、防护安全、温度控制措施等。
1）应对器具使用的保温材料、绝热材料做出规定。如器具在制造商声明的使用寿命期间内和正常安装及规定使用条件下，其材料和结构的变化不应损坏器具的安全性；隔热、绝缘材料不应含有石棉，应为不燃材料，并能承受可预期的热应力和机械应力等从材料的使用上进行规范；还应对保温材料耐受高温的能力也应做出规定；
2）应对器具内部电路防水性出明确要求，如器具结构应使其电气绝缘不应受到冷凝水或热水管路连接处可能泄漏出的液体的影响；
3）应确保器具在安装维护等方面的安全性，提供确保与电源全极断开的手段或措施，且其部件应符合所采用器件的国家或行业标准如符合GB16916.1、GB16917.1 、GB16917.21等的要求。
4）对器具内部内部布线应作出一般性要求如布线通道应光滑，无锐利棱边；铝线不应作为内部布线；黄/绿组合双色标识的导线，只能用作接地导线等；
5）非自复位控制器的复位钮，如果意外复位能引起危险，则应防止或防护使得不可能发生意外复位；
6）应对控制、调节装置做出规定，如a）控制装置面板标识应清楚，安全可靠，当出现误操作时不应造成人员或器具的安全事故；b）控制和调节装置失灵不应影响安全装置的关闭功能；c）控制和调节装置不应同时执行两个以上程序动作；程序一经固定应不能随意改动；d）器具应配备便于用户操作的手动电源关闭装置，且应有明确的状态标识标志；8）器具应安装有必要的安全防护装置且要符合一定要求如：a）水温限制装置，对于敞开式器具当控制温控器失效不会造成人身安全危险或者器具损坏时，则可不设置水温限制装置；对于封闭式器具，控温系统应装有水温限制装置。对于储水式器具，储水式生活热水系统中应设置控制温度小于100℃的超温泄压装置等类似规定；
7）应对温度控制器、安全限温器以及各类保护装置应规定具有独立的传感器；对于电子系统应有特殊的规定如控制温控器和限制温控器可以采用同一个传感器，但该传感器的失效不应给用户带来危险或造成器具损坏；
8）对于封闭式循环供暖系统应明确规定对正常运行中的产生的压力波动给与关注如采用膨胀水箱和压力监控措施，且密闭式器具供暖系统不仅应装有膨胀水箱还应装有安全阀和压力监控措施，供暖热水不应损坏膨胀水箱的皮膜。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆膨胀水箱容积应满足循环系统预容积系数要求，具有自动排气装置等；
二、电气安全性至少应对如下几项指标进行要求或考核：
1）触电防护措施 应结合GB5226.1 GB4706.1有关要求进行有针对性的防护措施，如对其外壳机械防撞击强度应满足IK7的试验，不得随意开孔或应有器具冷凝水及偶然积水排放孔洞并应应采取防止小动物进入措施等；
2）对输入功率或电流的标称值和实际稳定状态时的实际值的偏差做出规定，以防止出现乱标、虚标以及由于其不确定性带来的隐形其他电器安全风险（比如器具开关过载，内部连接电线容量不足等问题），特别是对于电磁加热、半导体加热元件的电功率参数应做出规定。
3）应对器具的绝缘安全性依据GB5226.1和GB4706.1标准有关要求做出规定，如应在带电部分与易触及导电部件之间施加50Hz，1000V（器具额定电压不高于250V）/1250V（器具额定电压不高于440V），持续时间1min，应无击穿或闪络等；
4）应对器具安装环境可能出现的潮湿情况是否影响其电气安全性做出评估或验证，如按器具申明的淋水、防潮防护要求进行验证性试验。
5）应对电源连接和外部软缆的标称截面积（如有）及连接方式、防护要求等应作出明确规定，同时考虑目前该类设备主要用于分散居民或小面积托儿所、养老院等场所安装，应对可能出现的小动物伤害做出预防性防护措施；当器具输入电流超过10A时，一般应采用固定布线方式进行电源连接。
6）应对设备的接地措施作出明确规定，如等电位连接问题、接地螺钉的材料、直径，连续性等做出规定，特别是对于电热管直接加热时出水、回水管路接地连续性的测量部位、方式、阻值范围要做出规定。
7）对于设备内部带电部件之间及与壳体之间的安全防护距离必须根据其污染防护等级做出规定，如爬电距离、电气间隙和固体绝缘厚度。
三、为便于对该类设备性能进行评定和比较，引导该类设备提高生产质量及解决后期质量纠纷，对于该类设备的运行性能和对运行安全性有直接影响的性能规定，特别是热热效率指标。
1）应对采暖水系统密封性和生活水系统的密封性（适用时）以及他们之间相互渗透影响作出要求，如系统无泄露和明显地永久变形，采暖水系统和生活水系统之间不得有相互渗透现象等。
2）应明确产出热水量（能量）的相关热性能的概念及测量方法，如采暖额定热能产出量（单位时间内产出不低于规定温度的热水质量或体积，可换算为热能量）、热效率（单位时间内热水产量与所消耗电能的比值）等指标。
3）应对设备安装运行后可能产生的高温等危险因素进行规范和要求。如包括调节、控制和安全装置、器具主要表面、测试板、安装底板等部位的表面温升；
4）必须对为确保不出现超温、高温、缺水运行而设置的各类温控器和水温限制装置如控制温控器、水温限制装置等关键部件的控制有效性和控制精度应作出适当技术指标规定和合适的验证方法。
5）对于装有为提高热量交换效率或保证加热过程不出现异常情况的诸如循环泵等类似功能或措施的设备，应对这类部件出现不工作、损坏等情况时对于设备自身的损害以及对周围环境特别是人员的损害应采取适当的保护措施。
综上所述，电热水采暖炉是一种以电能为热源的新型采暖设备，应尽早制定出台统一性的技术规范，并从其使用环境和运行的实际考虑，在设备结构及使用材料、电气安全性及主要性能（热水能产量、热效率）等方面进行要求和统一，以便尽快为其设计、生产、安装、监管提供统一的技术规范或标准。
参考文献：
1.杨计廷 王德华 关于蓄热式电供暖机组设备热性能的探讨 科技创新导报2017年第34期 总第430期
2.张斌, 王占军. 固体蓄热式电暖器供暖系统测试研究[C]// 全国暖通空调制冷2010年学术年会论文集. 2010:103-104
3. 杨计廷 宋云江一款小型电蓄热采暖系统运行情况研究与分析 科技中国 2018年1月 第一期
论文作者:杨计廷 张 冲 刘增旺 王会山
论文发表刊物:《科技中国》2018年5期
论文发表时间:2018/8/10
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