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暖風熱排水箱 DIY熱水器 製作測試

以下就開始記錄,這次DIY熱水器的過程及結果

在掏寶看到這組汽車用的 暖風熱排散熱水箱; 本體只有18X16cm (不含接管長度)


價格還算便宜,就買回來玩一玩 !

先試擺在卡式爐上


可以看出接管出入口,剛在好爐火邊緣,很有可能會被燄火燒到,所以還要加工處理一下


首先,剪一段不鏽鋼鐵皮板

鑽兩個圓孔,要裝在出入口套管下,避免爐火燒到接管 !

再將不鏽鋼板敲打一下修飾折角,並用SILICON黏在熱水箱

後來放在爐火上加熱測試,這個檔板確實有擋火的效果,... 呆呆的用手去摸看看有多熱? 結果就被燙傷 !
所以就又做了防燙提把,這樣比較安全! 
另外,接頭這一小段軟管,最好是用矽膠管(Silicon),才會耐熱 !

手邊有一顆買了10多年的隔膜水汞,功率大小剛好可以派上用場


電壓:DC12V,功率:20W ... 功率及流量剛剛好~

水汞的驅動電源就用 11.1V(充飽約12V) 4000mAH 的鋰電池


現在開始做 冷水直接加熱 測試 ~
在測試前,要先實測水汞的抽水流量,因這個會影響加熱溫差
方法: 先開啟水汞運轉,再將出水管移到綠色水桶瞬間就開始計時一分鐘,再將水管移開 ... 用量杯量測綠色桶水量
計算結果:  流量=3.6 公升/分  

重新加入清水20公升至冷水桶

冷水溫度是 28.7度

先開水汞後,再開瓦斯爐加熱 ... 水箱被震動偏斜一些,加工的側擋板很快就被燒紅~

將溫度計探棒改放在出水管口,量測加熱後水溫


由一開始的28.7度開始升溫 .... 待穩定後約 37.4度 (溫升9度)

目前水流量是3.1 升/分, 所以如果再改裝水汞的輸入電源為PWM調變控制 (也會更省電)
使水流量降為1.5~2.0 升/分,預估出口溫度應該會在40~45度 (溫升15度)
這樣的效果,在現在氣溫環境下,就可以直接淋浴使用 !


現在換做 冷水循環加熱 測試 (在冬天或山區溫度較低,一次溫升不足時,就要用這種方法)

重新加入清水 20公升 至冷水桶, 溫度計感測棒放在水桶中間位置

0' 00"(start), 加熱前溫度是 28.2度

5' 00" 水溫是 37.0度 
6' 00" 水溫是 38.4度

7' 05" 水溫是 40.0度 (這個溫度剛好合淋浴)
數據分析: 在20公升水量下, 7分鐘, 可溫升11.8度 (40-28.2)

實際上,我個人淋浴+洗髮, 12公升 清水就已足夠
故改為12公升水量來計算, 溫升效率是 2.8 度/分
假設冷水水溫15度要加熱到40度(溫差25度), 25度/2.8=8.93分鐘
也就是說在冬天較低的溫度下,等待9~10分鐘,... 就可以洗熱水澡了 ~

修改系統後,再次測試 :

把熱水排 做不鏽鋼罩, 希望這樣熱量不會流失 ~


水汞的電源,外加自製的PWM控制盒, Duty cycle ON : 100%~50%


並做一個掛架,直接掛在水桶邊


先量測 PWM 控制的效果


Duty cycle 100% (最快轉速)
運轉電流 : 1.276 Amp
抽水流量 : 3.6 L/Min


Duty cycle 50% (最慢轉速)
運轉電流 : 0.467 Amp
抽水流量 : 1.9 L/Min


再來測試 冷水直接加熱


加熱前的水溫 : 30.7 度


把溫度計探頭移至 出水管口; 
水汞轉速,調到最高 -> 1分鐘後,記錄溫度是 37.4度 (溫升6.7度)


水汞轉速,調到最低 -> 1分鐘後,記錄溫度是 40.0度 (溫升9.3度)

結論 :
(1) 抽水流量將降低,對溫度提升很明顯, 而且較省電
(2) 熱水排加鐵罩幫助不大,可能因為 入水口/出水口 在同一側,熱交換不夠好 !