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西门子PLC在新型太阳能热水器中的应用
西门子PLC在新型太阳能热水器中的应用1 引言&近年来，我国应用太阳能和采暖发展迅速，节能效果明显[7]。但是，太阳能热水器也有自身的缺点。首先，太阳能热水器受天气因素影响较大，在阴天或冬天的时候光照强度不足，就不能提供温度较高的热水；其次，太阳能热水器提供的水量有限，且水温不够稳定；最后，目前我国的太阳能热水器多为家用的小型太阳能热水器，不能够集中管理和控制。&为解决这些问题，设计了一种基于plc的集热式太阳能热水器，可对多个用户集中供水，全天候提供水温稳定的热水，操作简单，经济效益高。plc采用西门子s7-200系列进行控制操作。配合相应的温度、液位和流量传感器及plc的模拟量输入扩展模块实现对集热式太阳能热水器中水温、水位和流量的控制。同时，plc与西门子文本显示器td400集成，实现人机交互界面，对集热式热水器内部的水温和水位进行实时在线显示和设置。&2 集热式太阳能热水器&2.1 电控工作原理&集热式太阳能热水器可以对多用户提供热水，且供水量大、供热水效率高，目前广泛应用于需大量供热水的事业单位等部门。该系统是与建筑有机结合、全天候的太阳能热水器。其安装在建筑的屋顶之上，不占用建筑内部空间，使用起来简单方便，如图1所示。&由图1可知，该集热式太阳能热水器主要由太阳能集热板、水箱、电磁阀、水泵、温度传感器、液位传感器、电伴热带、电加热器、电磁流量计和控制柜等部分构成。该系统的控制原理为：&图1 集热式太阳能热水器系统框图(1)当集热式阵列中的水温度高于1#水箱的水温5度时，1#水泵启动，将热水从太阳能集热板阵列排入1#水箱，同时1#水箱内的水送入太阳能集热板阵列，实现热水的循环。两者温度相等时水泵停止。&(2) 当1#水箱中的水量不足设定的最低限时，1#电磁阀打开，使自来水进入1#水箱，补充水量到设定的最高限为止。&(3) 当用户端水温低于50度时，3#水泵启动，达到55度时关闭。&(4) 当2#水箱的水位低于最低限时，2#水泵启动，同时2#电磁阀打开，以1#水箱中的水作补充，达到设定水位上限为止。&(5) 2#水箱水温低于50度且2个水箱水位高于设定的最低加热水位时，加热器开，达到55度时关。&(6) 当1#水箱水温高于70度时，开2#水泵，2#电磁阀和3#电磁阀，使两个水箱的水进行循环，两个水箱水温相等时停止循环。&(7) 当流量计的流量高于设定值时，3#水泵启动。&(8) 当管道温度低于下限时，开伴热带同时还要开1#水泵，循环一定时间。&(9) 当控制柜内温度高于设定的风扇启动温度，风扇启动，低于设定温度时关闭。&2.2 电控系统硬件&集热式太阳能热水器的控制系统如图2所示。它由决策机构、测量感知机构和执行机构三部分构成，其中决策单元是控制系统的核心。&图2 集热式太阳能控制系统原理图(1) 控制中心&西门子s7-200系列plc是优秀的小型模块化可编程控制器[1]。plc应用工程首先要合理的选择系统配置，这对于提高plc在控制系统中的应用有重要的作用。根据系统的运行原理，经过计算统计，该系统的控制点数为：模拟量输入7个，数字量输入7个，数字量输出9个。根据系统的控制点数和余量，本系统采用西门子s7-200系列中的cpu224作为控制核心单元，它本身所拥有的数字输入输出口数量能够满足本系统的设计需要，而且有少量剩余，可用于以后的扩展或改造。模拟量输入扩展模块采用em231，它是4输入12位的模拟量输入模块。本系统共有7个模拟量输入，所以需要扩展2个em231。另外，采用文本编辑器td400与cpu224相连，共同示组成一个具有实时操作显功能的自动监控系统。td400是一个能显示两行或四行的文本显示设备，为背光液晶显示，有较好的分辨率，可由s7-200cpu获得供电，或者由单独电源供电。td400的主要作用是设置系统的各项控制参数，包括各个部分的温度上限值和下限值，水箱水位的上限值和下限值等，同时可以对各个部分的水温和水位及各个执行器的运行情况进行实时监控。&主控中心主要功能为：对由模拟量输入模块采集的数据进行处理，根据用户设定的各项参数和系统控制原理，作出控制决策。&(2) 测量感知机构&测量感知机构包括温度传感器、液位传感器和电磁流量计。温度传感器采用pt100铂热电阻，输出为4~20毫安电流，量程为0~100摄氏度。温度传感器的作用是实时采集太阳能集热板、水箱、输水管路和用户端的水温，决策机构将根据这些数据来对相应的执行机构进行控制，达到系统温度参数的设定要求。液位传感器用于实时采集两个水箱中的水位，决策机构根据水位参数的设定要求来对相应的控制器进行控制。电磁流量计用于检测用户端管道内的水流量，根据流量的大小，决策机构就可以判断用户端用水量的多少，从而控制执行器增加或减少热水的供应量。所有的传感器均采用三线式接线方式。&(3) 外部执行机构&本系统的外部执行机构包括3个水泵、3个电磁阀、排热风扇和电伴热带。水泵用于对管路和水箱中的热水进行循环，电磁阀用于控制管路内水流的通断，排热风扇可以将控制柜内较高的空气排到柜外，电伴热带用于防止管路在冬天上冻结冰。另外，系统还有一个急停按钮，按下急停按钮，会切断执行器的供电，使系统停止运行。所有的执行机构都是在控制机构的统一控制下协调工作，使系统能够正常稳定的进行工作。控制柜为立方体形，高度为180厘米，安装有两层门，内层门上安有上电指示灯、手自动开关、启动按钮、停止按钮、急停按钮和文本显示器td400。&3 plc软件编程&控制系统的软件编程是在西门子公司提供的step7 microwin v4.0plc编程软件下进行的，它可以对s7-200的所有功能进行编程。该软件在windows平台下运行，其基本功能是协助用户完成应用软件任务。该系统的软件程序使用梯形图进行编程，采用结构化编程方式，主要包括出场参数设置、量程转换、自动和手动子程序。结构化编程方法具有程序结构清晰、通用性强、可读性强和方便修改等优点[4]。系统主程序如图3所示，程序其他部分省略。&图3 系统主程序在出厂参数子程序中设置了系统默认的一些参数，包括水箱内水位的上下限，水温的上下限、用户端的水温、伴热带启动的管道温度、电磁流量计的流量设定、水箱水位的量程和水温的量程等。这些参数是在系统初始上电运行时的默认值，用户可通过td400进行参数的修改。手动子程序是用于对系统进行调试时使用的，在子程序中，定义了td400的9个按键f1~f8和shift+f1，对应9个执行器。在手动模式下，按下按键，相应的执行器就会运行。自动子程序是按照系统的工作原理进行编写，由决策单元对采集到的模拟量进行判断，作出决策。&温度传感器、液位传感器电磁流量计采集到的信号是4~20ma的电流信号，通过模拟量输入模块em231的a/d转换，变成范围0~32000的数字量。而转换来的这一数字量也不能直观的反映现场的温度、液位和流量的实际值，所以需要进行量程的转换。量程的转换的公式为：&其中，di为a/d转换来的数字量，6400为传感器输出电流为4ma时对应的数字量。温度的量程为0~100摄氏度，水位的量程可根据水箱的尺寸由用户自己设定，程序中给出了一个缺省的量程，电磁流量计的量程也可由用户根据产品的说明来设定。所以实际值为：&系统人机交互界面采用的是文本显示器td400，其编程工作也是在西门子的编程软件下进行。通过编程软件菜单&工具&&文本显示向导&可以对td400进行配置，设置用户菜单和报警信息。本系统有工艺参数设定、量程设定和状态显示三个用户菜单。在工艺参数设定菜单下可以对出厂参数进行修改，在量程设定菜单下可以进行量程的修改，状态显示菜单则用于显示各执行器的运行情况，当某一执行器的状态为1时，说明此执行器正在运行，为0说明此执行器没有运行。按照向导完成td400的设置后，会自动生成一个数据块，其中包含了td400配置和所有用户定义的信息。&4 结束语&本文作者创新点：本文根据用户的实际需要设计了一种新型的基于西门子s7-200系列plc的集热式太阳能热水器，该系统解决了传统太阳能热水器的一些缺点，真正实现了全年全天候供水，水温与流量稳定，并可通过文本显示器td400进行参数设定，操作简便。该设计将太阳能与电能结合使用，大大节省了电能，长期使用将会有很可观的经济效益，值得推广使用。&
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电热水器插头漏电按钮是否可以当开关使用？
本帖最后由 stm8s 于
23:55 编辑
电热水器插头漏电按钮是否可以当开关使用？
之前我自已一直当开关使用，下班回来按下复位钮上电，早上上班按TEST按钮关电，按每天一次算已按了有300来次了，也没多想，本来也不想这事，今天去车间见同事在聊热水器电源线，无意间说了我的这种使用方式。事后越想我的这种言论极不负责任，晚上躺在床上辗转反侧，越发感觉自已的这种电热水器使用方法是有问题的，所以特来请教各位，如果我说错了，明天我就向同事道歉。
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我倒是一直在想，电热水器一直开着，和洗澡的时候再插，能差多少电钱？
TOP 电子综合版块沉的是不是快了点
那个测试按钮貌似就是产生漏电然后让里面的保护工作。。当然个人感觉弄次数多了不好吧
看说明书，你的方法是对的，这其实还起到了漏电检测的作用，我已经这么做2年了。。。。
看说明书，你的方法是对的，这其实还起到了漏电检测的作用，我已经这么做2年了。。。。 ...
这种电热水器一直通电和洗澡前再通电加热，能耗相关多大，有人做过试验不？
我家的都是一天24小时开着，好随时有热水给小孩先PP。
C1vaxhkc4y 发表于
我倒是一直在想，电热水器一直开着，和洗澡的时候再插，能差多少电钱？
看保温时间的。如果是保温75小时的，一直开着和洗澡之前再开，耗电差不了太多。如果是保温1小时的，多开8个小时，就相当于多烧了至少8次水了。
看保温时间的。如果是保温75小时的，一直开着和洗澡之前再开，耗电差不了太多。如果是保温1小时的，多开8 ...
大概就是这个意思吧。
热水器是无时无刻不在损失热量的，虽然有保温功能。
如果热水器每天都用，那么不管你是使用前才通电，还是一直通电不关机。只要你的洗澡间隔不至于让热水器的水彻底变凉。两者是没区别的。理论上。
竟然有只能保温一小时的热水器？太烂了吧？
十几年前的产品？现在不可嫩生产这种货色了吧？
現在的聚氨酯保溫層更薄，氣泡更多，我以前買的儲水罐內外304不銹鋼保溫層厚6.5cm一個晚上從99度跌到89～87，現在的是搪瓷的知道什麼是搪瓷？！198x年前的碟子和面盤就是鐵皮外面包瓷漆，漆掉了很快鐵皮就穿了，現在他媽的熱水器全是搪瓷內膽，竟然說傳熱更快更節能，操爛他媽的傻逼，加熱是發熱絲的事情，和罐體有毛線關係？？罐體傳熱快就是說保溫性能差，節能個毛線啊？以前用過搪瓷的都知道，不能放到爐子上加熱的也不能摔很快就掉漆的。你妹2～3kw的發熱管在裡面燒，經常受60度溫差衝擊你自己想一下壽命，只要掉了漆，罐體100%報廢，終身保修是忽悠的到時有大堆停產沒配件之類的理由迫你換一個
厨房里的即热式热水器，一直这么用，应该可以
C1vaxhkc4y 发表于
大概就是这个意思吧。
热水器是无时无刻不在损失热量的，虽然有保温功能。
如果热水器每天都用，那么不管 ...
1小时是讽刺。75小时是现在的热水器必须达到的。结论就是，关和不关，一样。
除非是这种情况: 每次加热完立刻关闭电源，并用光所有的热水。
sunrosewang 发表于
这种电热水器一直通电和洗澡前再通电加热，能耗相关多大，有人做过试验不？
我家的都是一天24小时 ...
呃，我是出租屋，热水器就是给房东赚电费的，保温效果很差，。。。。所以都是用之前提前烧。
agility 发表于
<font color="#小时是讽刺。75小时是现在的热水器必须达到的。结论就是，关和不关，一样。
除非是这种情况: 每次加热完 ...
天朝这种话还是少说为好。。。。
漏电保护开关和开关次数寿命远低于正常开关的吧？而且是大电流。
建议夏天定时6点开始，烧到38-40度，冬天45-50度，作为日常用水。一天只烧一次，基本够用热水，包括夏天洗澡。
冬天洗澡提前加温烧水。
温差越大，散热越快，降低温度有助于热量不至于过快散失。
我就一直当电源开关用的。
由于温差和散热的关系，一直开着确实是费电的，最好的方法是带机械定时器的电热水器，可以在24小时内按15分钟的时段设置好一天的加热程序，这样最省电。
电热水器一直开着的话，一天不止一度电的散热补偿，这还要是非常好的隔热的热水器并且出水管要用保温材料保护好。
那个漏电保护上的按钮是可以用作开关的，按钮上流过的电流很微弱，它仅是给出一个人工漏电，让保护电路动作，所以叫测试开关，真正通断主电流的是内部的大电流触点，是受漏电检测电路控制的，人工接通，漏电时跳开。
我买的某著名电热水器保温效果很差，断电1小时后，明显看出温度下降好几度。
谢谢各位解答，之所以问是因为担心自已给别人传授错误的方法。
由于温差和散热的关系，一直开着确实是费电的，最好的方法是带机械定时器的电热水器，可以在24小时内按15分 ...
不知道大电流触点寿命怎么样，第天按一次会不会几年就按坏了？
我自已的现在按了近一年（300次）是没有什么异常。
我的保湿还行，外壳没有明显温度，但是我一个月水电费也要700多，压力山大
呃，我是出租屋，热水器就是给房东赚电费的，保温效果很差，。。。。所以都是用之前提前烧。 ...
我自已住的也是公寓，同事住的是小区。
fsclub 发表于
漏电保护开关和开关次数寿命远低于正常开关的吧？而且是大电流。
建议夏天定时6点开始，烧到38-40度，冬天 ...
你忽略了水量。
假设20度的温差，比40度的温差，耗散小一半。但是，40度温差只用20L容积的热水器，20度的温差就要用40L的，才能混合出相同的出水温度和出水量。
另外，按test按钮的方法不可取。影响寿命。
一直没注意，回去记录下看看
你忽略了水量。
假设20度的温差，比40度的温差，耗散小一半。但是，40度温差只用20L容积的热水器，20度的 ...
现在谁家还用20L的，当然默认指80L左右的。
sunrosewang 发表于
我的保湿还行，外壳没有明显温度，但是我一个月水电费也要700多，压力山大 ...
我的热水器一直开着，每天冲个澡，一个月也不到30度电，不知道你700多是怎么用出来的。你家开理发店的？
每天都测试漏电保护功能是否有效，好方法！
我的热水器一直开着，每天冲个澡，一个月也不到30度电，不知道你700多是怎么用出来的。你家开理发店的？ ...
当然不只一个热水器用电了，还有空调冰箱洗衣机电视这些东西了，只是我不知道热水器用一直通电的能耗而已。
楼主搞个工业用的定时开关是王道,设定好一天开几次!
每天测试是正确的方法，开关的寿命应该是3000次以上。
影响开关寿命的主要是断开短路电流，正常负荷电流对开关寿命影响很小，断开时几十ma漏电流更没有问题。
搭车问一下，为啥我买的海尔热水器插头就是普通16A插头呢？
搭车问一下，为啥我买的海尔热水器插头就是普通16A插头呢？
因为海尔有专利防电墙
安全起见，洗澡的时候拔掉插头吧
或者在卫生间供电回路安装靠谱漏电保护开关
因为海尔有专利防电墙
安全起见，洗澡的时候拔掉插头吧
嗯，我是装了一个带开关的16A插座，水热了就断电
我工作台上的开关电源就这样控制开关的，去过漏保工厂，有做寿命测试，但也有厂家不做，还有几家没几天触点就氧化了，质量参差不齐
我工作台上的开关电源就这样控制开关的，去过漏保工厂，有做寿命测试，但也有厂家不做，还有几家没几天触点 ...
一般的漏电保护开关，漏电保护动作触点就是开关的主触点吧？
会影响开关寿命，我已经连续坏了两个了
我的开关电源没有带大负载，所以可以当开关用，漏保坏的最多的还是大电流触点，厂家不一样用料不一样
每天都测试漏电保护功能是否有效，好方法！
装热水器时，安装人员让我这么用的
用的太阳能。
我以前也是这么用的，坏了再换新的~
现在谁家还用20L的，当然默认指80L左右的。
默认指80L左右的？我认为这样的解释很不严谨。
请看以下2种配置：
（1）80L热水器，20度温升；
（2）40L热水器，40度温升。
假设需要的水温是20度温升，那么：
（1）的出水量是80L；
（2）的出水量也是80L(40L热水混合40L常温水)。
两者相等！
实际上，2种配置无论出任何温度(0-20度温升)的水，出水量都是相同的！
现在再来看损耗：
假设20度的温升，每小时下降1度；那么，40度的温升，损耗大一倍，应该是每小时下降2度。
（1）每小时损耗：80kg * 1度 * 4200；
（2）每小时损耗：40kg * 2度 * 4200。
两者相等！
所以，结论是：只要总的产水量相同，损耗就是一样的；
或者说：对于确定容量的热水器，应该根据需水量来设置温度，以求损耗最低；
或者：应该根据需水量和热水器的最高温度，来选择合适容量的热水器。
TO fsclub: 如果用80L的热水器只开20度的温升，还不如装一个40L的，开40度温升。
我以前用时，直接拔电。附近有电死过人。
组出租屋住的时候就这样搞，因为房东没有另外的开关，除非拔插头
我家的西门子，有这个东西但是从来不断电的，断了电就没有时钟了！所以从来都是自动预热45度，晚上他会自动待机到75度的！东西就是给人享受的，待机功耗和时间比 。。。。。。。还是时间重要！
楼主换个五孔带开关的插座就好啦
我老婆有强迫症，用完家里的电器都要完全断电，
家里的热水器每次断电都是按的漏电保护的按钮，平均每天要按10多次，觉得简单。
从来没想过有问题，听你这么一说，吓到了。
这种漏电开关动作后是两条线同时断的吧？
我觉得经常按测试键断电会影响开关寿命。
我以前用过一个热水器按一下就跳了，一直那么用；后来打雷进水排烟风机坏了。
新买了一个热水器，按按键跳的时候带火花感觉比较伤电路，就不按了。
默认指80L左右的？我认为这样的解释很不严谨。
请看以下2种配置：
你的解释才很不严谨，我不解释啦 ，哈哈。
凭什么温度高一倍，而散热也多一倍？这假设有依据么？显然这不是线性关系。
一块铁如果烧到1000度，我相信几分钟之内会降到5百度。再几分钟降到100度，再几分钟降到30度，但与环境温度温差越小，对流及热传递散热越慢。
看看小明的故事：
小明为了“探究装有碎冰块的烧杯放入恒温房间后的温度随时间的变化关系”，
他将一装有碎冰块的烧杯放入打开空调的恒温房间内，将温度计插入烧杯中，每隔一段时
间测出一次温度值，测得的数据记录如下，另外小明画出了烧杯中的温度随时间变化的曲线．
时间/min& & & & 0& & & & 5& & & & 10& & & & 15& & & & 20& & & & 25& & & & 30& & & & 40& & & & 50& & & & 55& & & & 60& & & & 70
温度/℃& & & & 0.3& & & & 0.4& & & & 0.8& & & & 2.0& & & & 4.8& & & & 8.2& & & & 10.5& & & & 12.5& & & & 13.6& & & & 14.0& & & & 14.0& & & & 14.0
（1）根据表中的实验数据可推知，小明所做上述实验的房间温度是14.0℃左右；
（2）根据表格，小明作出了温度随时间变化的曲线如图1．请根据图象中所蕴涵的物理知识推断，用同一盏酒精灯把一定质量的水从20℃加热到30℃所需要的时间小于（大于/等于/小于）从85℃加热到95℃所需要的时间，你的理由是水温比室温高得越多，水散失热量越多；
（3）小海在做观察水的沸腾实验后，又进一步观察了水的自然冷却过程，他根据实验数据绘出水温随时间变化图象如图2．由图象可知沸腾前水温随时间变化的特点是温度升高先快后慢，沸腾后水温随时间变化的特点是温度不变，水在自然冷却过程中，水温随时间变化的特点是温度下降先快后慢．．
考点：控制变量法与探究性实验方案．
专题：探究型实验综合题．
分析：（1）物体间存在温度差时，物体间要发生热传递，当物体温度相等时，热传递结束，物体温度不再发生变化．
（2）用酒精灯对水加热时，水吸收热量，一方面转化为水的内能，使水的温度升高，另一方面一部分热量又散失到空气中，水的温度越高，单位时间内散失的热量越多，吸收相等热量，水升高的温度越小，换句话说，要升高相等的温度，水温越高，需要吸收的热量越多，用相同的酒精灯加热需要的时间越长．
（3）分析图象，根据图象特点及其提供的信息分析答题．
解答：解：（1）冰从周围空气中吸收热量熔化，熔化后水继续吸收热量，温度升高，当水的温度与房间温度相等时热传递结束，温度保持不变，由表中实验数据可知，房间的温度约为14.0℃．
（2）水的温度越高，在相等时间内向周围环境散失的热量越多，升高相同的温度，水需要吸收更多的热量，加热时间更长，因此用同一盏酒精灯把一定质量的水从20℃加热到30℃所需要的时间小于从85℃加热到95℃所需要的时间．
（3）由图2所示图象可知，沸腾前水温随时间变化的特点是温度升高先快后慢，沸腾后水温随时间变化的特点是温度保持不变，水在自然冷却过程中，水温随时间变化的特点是温度下降先快后慢．
故答案为：（1）14.0；（2）小于；水温比室温高得越多，水散失热量越多；（3）温度升高先快后慢；温度不变；温度下降先快后慢．
默认指80L左右的？我认为这样的解释很不严谨。
请看以下2种配置：
某大学的物理实验课：
一般情况下，由于物体的温度不是很高，辐射散热的作用可以忽略；又如果物体没有与良导体直接接触，热传导也可不计。这样。被加热物体与周围环境的热交换主要是对流。当物体的温度θ高于环境（空气）的温度θ0，那么物体的一部分热量将通过对流的方式散发给周围空气，其温度将逐渐下降。若在时间t到（t+△t）这一间隔中，物体温度下降了△θ，则在△t时间内，物体所散失的热量为Q=mc△θ,式中，m是物体的质量，C是物体的比热容。每单位时间内物体散失的热量为
& && && && && && && && && && && && && && &(1)
式中， 显然也与温度差（θ-θ0）有关，并还与物体周围对流散热的情况（对流分自然对流和强迫对流。没有风吹时，物体与周围空气的对流是自然对流；有风吹时是强迫对流，可用系数a表示）和物体表面及周围介质有关。在一定近似程度内， 可以写成
& && && && && && && && && && && && &&&（2）
上式就是冷却定律的表达式。式中k是与物体表面状况、周围介质等有关的系数，当环境条件不变时，它是一个常数。
你的解释才很不严谨，我不解释啦 ，哈哈。
凭什么温度高一倍，而散热也多一倍？这假设有依据么？显然这不 ...
温差越大，散热越快，降低温度有助于热量不至于过快散失。
这是你在14L的原话，你只考虑了散热快慢与温差的关系，而没有考虑水量。很显然，热损耗与散热快慢和水量都有关系。
我在22L和42L只是替你补充了你没考虑水量的疏漏。何必这样争论？无聊！
如果要说我在42L的推导有漏洞，那争论点无非就是热损耗与温差是否为线性关系（如果为线性，或者近似为线性，则成立）。所以你也提到了：
凭什么温度高一倍，而散热也多一倍？这假设有依据么？显然这不是线性关系。
那么，热损耗于温差到底是不是线性关系？和遗憾，你举的那些小儿科的例子，和热水器的热路结构相距甚远。这叫严谨？
请看以下推导过程，你好好看看什么叫严谨：
热水器与环境的热路如下：
如图，热水的损耗路径包含3种不同类型的：热传导，Rth1(保温材料)；热辐射，Rth2(外壳)；热对流，Rth3(外壳)。
显然，为了保温，热水器的保温材料的热阻必须非常大。具体多大，我们不得而知。
假设Rth1为Rth2//Rth3的10倍(假设的依据是：热水器的保温时间，比一桶无保温措施的水的保温时间长10倍以上)。
同时，由于热辐射和热对流的比例我们也不得而知，假设两者相等：Rth2 = Rth3(假设的依据是：经验。不过，在本推导过程中对结果影响不大)
现在来推导Rth1, Rth2, Rth3与温差的关系：
室温：25度。
水温1：45度。(温差20度)
水温2：65度。(温差40度)
(1)对于Rth1，由于是热传导。热阻和温差无关，只和保温材料有关，因此：
Rth1(水温1) = Rth1(水温2)=Rth1。
(2)对于Rth2。首先计算热水器壳温：
壳温(水温1) = 45 - 20*Rth1/(Rth1 + Rth2//Rth3) = 26.8度；
壳温(水温2) = 65 - 40*Rth1/(Rth1 + Rth2//Rth3) = 28.6度；
热辐射率的公式如下：
h_rad =&&(5.67*10^-8) * ((T_壳 + 273)^4 - (T_环境 + 273)^4) / (T_壳 - T_环境)。
h_rad(水温1) = 6.056；
h_rad(水温2) = 6.112。
Rth2(水温2) = Rth2(水温1) * 6.056/6.112 = 0.198*Rth1；
Rth2(水温1) = 0.2*Rth1。
(3)对于Rth3。
热对流传导率公式如下：
h_con = 1.37 * (T_壳 - T_环境)^0.25。
h_con(水温1) = 1.587；
h_con(水温2) = 1.887；
Rth3(水温2) = Rth3(水温1) * 1.587/1.887 = 0.168*Rth1；
Rth3(水温1) = 0.2*Rth1。
水温1(温差20度)：
总热阻(水温1) = Rth1(水温1) + Rth2(水温1)//Rth3(水温1)&&= 1.1*Rth1；
水温2(温差40度)：
总热阻(水温2) = Rth1(水温2) + Rth2(水温2)//Rth3(水温2)&&= 1.091*Rth1；
热损耗线性度(争论点)：
总热阻(水温1)/总热阻(水温2) = 1.008。
另外：看了下你的帖子。发现你每次被别人指正的时候，总是有理无理的争论，听不得半点意见。
这样一意孤行的人，难成大事了。
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我老婆有强迫症，用完家里的电器都要完全断电，
家里的热水器每次断电都是按的漏电保护的按钮，平均每天要 ...
额，看来我也有强迫症。
本帖最后由 fsclub 于
14:43 编辑
这是你在14L的原话，你只考虑了散热快慢与温差的关系，而没有考虑水量。很显然，热损耗与散热快慢和水 ...
另外：看了下你的帖子。发现你每次被别人指正的时候，总是有理无理的争论，听不得半点意见。
这样一意孤行的人，难成大事了。
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你那些杂七杂八的计算不看了，你的严谨计算居然也有无根据假设。但一个基本点：温差越高，散热越快，同样的时间散热越多，散热量需要电能补充，那耗电越多，你计算的那些东东都不能说明这个逻辑是错误的。
另外，你42楼推导完全不知道是怎么推导的，我只是反驳你推导过程中的那个2倍线性关系，足以证明你的推导没有任何道理。证明题只要一步是错的，那整个证明得出的结论都是错的。
但是：最后这一句我有点要说，我成不成大事无需你管，也不是你的目标，也不是一定是我的目标。
话题都扯偏了，不清楚厂家这么设计考虑的是什么因素！我一般洗澡的时候拔插头的！
另外：看了下你的帖子。发现你每次被别人指正的时候，总是有理无理的争论，听不得半点意见。
这样一意孤 ...另外，你42楼推导完全不知道是怎么推导的，我只是反驳你推导过程中的那个2倍线性关系，足以证明你的推导没有任何道理。证明题只要一步是错的，那整个证明得出的结论都是错的。
我上面就是在证明这个2倍线性关系。结论是：
40度温差下的热阻和20度温差下的热阻只相差了0.8%，所以40度下面的热损耗是20度下面的2.016倍！
我那个插座带个开关的
本帖最后由 fsclub 于
15:39 编辑
我上面就是在证明这个2倍线性关系。结论是：
40度温差下的热阻和20度温差下的热阻只相差了0.8%，所以40 ...
你这证明中先不论方法与理论是否正确，就假设来说，就有几个没有根据的假设，故不能证明什么，虽然你写了很多。
还有，凭什么外壳与空气接触没有热传导，而只有对流与辐射？
你这证明中先不论方法与理论是否正确，就假设来说，就有几个没有根据的假设，故不能证明什么，虽然你写了 ...
你这就是无理取闹了。
围观的人自会分辨，是你有道理，还是我有道理？
我随便找了几个同事来看帖，都很明显的看出来了是你在掩饰自己“没有考虑水量”的疏漏而已。
就假设来说，就有几个没有根据的假设，故不能证明什么
只有两个假设，而且括号里已经表明了假设的根据。
甚至，再笨的人也能看出来，这里假设的条件比较宽松（保温材料热阻是外壳热阻的10倍）。如果再严一点，比如保温材料热阻是外壳热阻的20倍，那结果显然更好。
还有，凭什么外壳与空气接触没有热传导，而只有对流与辐射？
外壳的散热方式，最主要是对流和辐射，热传导部分非常小，因为空气热阻非常大，忽略不计。
如果非要把可以忽略不计的热传导考虑进来，只会让“2倍的线性关系”更精确。因为热传导率和温升是线性关系，不线性的只有辐射和对流。
这是热力学的基本常识。你这一句话证明了自己对热力学的一知半解。作为一个精通热力学的人，我也不想再和你争论了。
保护测试做多了频了不好吧
另外换个带开关的插板，不用的时候关掉。&&经常安测试键不好吧
本帖最后由 fsclub 于
16:54 编辑
你这就是无理取闹了。
围观的人自会分辨，是你有道理，还是我有道理？
我随便找了几个同事来看帖，都很明 ...
不无聊怎么会上这个网站。
对热力学，我是根本不懂的，但你的证明显然是有问题的，你还不承认。
你精通热力学，我不承认不否认，因为我不精通，但是你说你是严谨的推导，那就要严谨，那就不能乱假设，你胡乱做假设，那证明就等于没有证明。
我从我的角度给出我的怀疑，有何不可，你的证明就不能怀疑？你以为你是爱因斯坦啊，哈哈。
旁观的人貌似目前还没有直接支持你的。你说的得很对，旁观的人自会分辨，。
我说你也很无聊，不再和你辩论，哈哈。
不无聊怎么会上这个网站。
对热力学，我是根本不懂的，但你的证明显然是有问题的，你还不承认。
你精通热 ...
擦，诡辩谁不会啊？
再严谨的证明也是有前提条件的，爱因斯坦的相对论也是在光速不变的假设上推导的。
你说我的假设不合理，那么请你给出以下两个参数：
(1)保温材料的热阻是外壳对环境热阻的多少倍？
(2)普通热水器外壳的辐射损耗和对流损耗的比例是多少？
如果你能给出这两个参数，并且大部分认为是合理的，那我就可以证明“2倍线性损耗”的结论。
敢不敢直面这两个问题？
擦，诡辩谁不会啊？
再严谨的证明也是有前提条件的，爱因斯坦的相对论也是在光速不变的假设上推导的。
骂人谁不会。
你不知道的东西凭什么别人就一定要知道？这些参数需要实验才能获得，胡乱假设的证明就是没有任何意义！
你这就是无理取闹了。
围观的人自会分辨，是你有道理，还是我有道理？
我随便找了几个同事来看帖，都很明 ...
莫激动，不要用大字体，小心啦！
这个开关键是装载两根线上呢还是一根呢。要是同时断两根还好，一根的话危险啊
觉得这样用不好，搞多了开关粘连，需要在漏电时跳开却没跳开就麻烦了，另外搞个开关吧，也不贵。
另外发现强迫症也挺普及的。
感觉会有点影响吧，每天都“啪啪”几下，不会容易出火花吗？
本帖最后由 stm8s 于
19:02 编辑
这个开关键是装载两根线上呢还是一根呢。要是同时断两根还好，一根的话危险啊 ...
同时断3根，L、N、PE
编辑原因：更改错字
其实断L，&&熟称火线就好了
其实断L，&&熟称火线就好了
很多电工L、N 不分，这时候如果断的是N就残了
这个预留功能到底是做什么的呢？真的只是为了测试吗？
这个预留功能到底是做什么的呢？真的只是为了测试吗？
可以这么说&&就是人为的加漏电电流，测试电路是不是在正常工作
插座带开关 就OK了
平时1个月按个测试按钮 2全齐美
亲 你说呢？
这个隔一段时间按一次试试，还是有用的，我遇到过漏电的，很危险。个人认为最好不要把这个当开关来用。
当开关是可以的，里面火线，零线上各有一个触点，和继电器的触点一样，漏电时两个触点都切断；不过这个触点的材料没有继电器的触点那么好，频繁开关影响触点的寿命；
最好别用，那个是专门漏电保护的。应该 不抗用
说明书上有没有要求
小心保护失效。。。
漏电保护装置的主要功能就是断开线路，经常带电复位可能不好
不行的！用多了里面的触点会接触不良的！
骂人谁不会。
你不知道的东西凭什么别人就一定要知道？这些参数需要实验才能获得，胡乱假设的证 ...
凭什么说我是“胡乱”假设的？你说我是“胡乱”假设的，你要拿出证据来证明它是胡乱的。
我的2个假设的根据已经说明过了:
(1)带保温材料的热水器降温时间确实是比一桶无保温时间的水的降温时间长10倍以上，所以热阻是10倍以上。
这是人类常识。这你也认为是“胡乱”的假设，证明你不是正常人类。
(2)辐射热阻和传导热阻的比例。从后面的推到可以看出，对结果影响不大。而且根据后面的h_rad和h_con可以看出两者也就4：1左右，即使用4：1重新带入计算，结果也是相差不远。
只要有小学数学水平的人都可以看出来，4：1和初始假设的1：1对结果的影响甚小。这你也认为是“胡乱”的假设，证明你是个文盲水平。
掩饰就是掩饰，讲得越多，漏洞越大。要不要我翻翻旧帖子，给你一一指出来？
本帖最后由 fsclub 于
12:19 编辑
我上面就是在证明这个2倍线性关系。结论是：
40度温差下的热阻和20度温差下的热阻只相差了0.8%，所以40 ...
你仔细推敲一下你说的40度温差热损耗是20度温差下两倍是什么意思。
另外，热烈欢迎你指出我以前帖子中的谬误，有则改之，无则加冕。你以为我会以小人之心度君子之腹？你错了，哈哈。本人历来以业余爱好者自居，没有丝毫压力。哈哈。go on
真想不到还会有人研究我以前的帖子，高兴ing..
住的房子安得热水器没这个东西，是不是很危险？
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