一、设备用途
中山市万合检测设备开发有限公司开发的燃气容积式热水器（又称储水式燃气热水器）综合性能检测设备是专为额定容积小于500L、热负荷小于100kW的燃气容积式热水器产品研发、生产质检与监督抽查而设计的综合性性能测试系统。与即热式燃气热水器不同，容积式热水器配备储热水箱，可提前加热并储存大量热水，实现多点同时供水和水温稳定输出，广泛用于住宅集中热水供应、酒店、餐厅、学校、洗浴中心等商用场所及大户型家庭。
储水燃气热水器综合性能检测设备可对容积式热水器的燃烧性能、热效率、储热保温性能、安全保护装置及耐久性等关键指标进行全面评估，覆盖燃气系统密封性、燃烧稳定性、烟气排放、温控、水箱保温性能、安全阀及防干烧保护等多个维度，适用于生产线出厂检验、实验室研发测试以及质量监督抽查检测。
二、检测项目
燃气容积式热水器综合性能检测设备通常涵盖以下检测模块：
| 检测类别 | 检测项目 | 关键参数/要求 |
|---|---|---|
| 燃烧与热工性能 | 热效率 | 常规型≥78%，冷凝式≥94% |
| 热负荷准确度 | 实测热负荷与标称值偏差≤±10% | |
| 热水产率（小时额定值） | 单位时间内连续供热水能力测试 | |
| 回收效率 | 水箱储水加热至设定温度的效率 | |
| 烟气中CO含量 | （α=1）条件下≤0.04%，连续监测15分钟 | |
| NOx排放等级 | 低氮燃烧器需满足NOx≤260mg/(kW·h) | |
| 燃烧稳定性 | 回火、离焰、黄焰等现象检测 | |
| 储热与保温性能 | 24小时模拟使用试验 | 24小时静态能耗及热水输出总量核算 |
| 维持热负荷 | 保温状态下维持水温所需能耗，按公式验证 | |
| 热水输出率 | 单位容积热水输出能力 | |
| 水箱保温热损耗 | 24小时固有能耗系数检测 | |
| 温控与热水性能 | 出热水温度试验 | 验证出水温度是否符合设计要求 |
| 水温控制偏差 | 设定温度与实际出水温度偏差 | |
| 热水温升测试 | 从进水温度升至设定温度的速率 | |
| 热水稳定时间 | 水温达到稳定所需时间 | |
| 水温超调幅度 | 温度过冲量控制 | |
| 水温显示 | 显示屏温度与实际水温偏差 | |
| 安全保护装置 | 温度压力安全阀 | 必须直接安装在水箱顶部150mm范围内，超温超压时自动泄压 |
| 超温切断装置 | 99℃前必须动作，切断气源响应时间≤2分钟 | |
| 防倒烟装置 | 完全堵塞烟道时应在2分钟内切断气源 | |
| 熄火保护 | 意外熄火后自动切断气源，响应时间≤60s | |
| 防干烧保护 | 缺水状态下自动切断加热 | |
| 燃气系统气密性 | 保压测试泄漏量≤0.01mL/min | |
| 结构与耐久性 | 燃烧噪声 | 分级要求：≤65dB(≤70kW)或≤75dB(＞70kW) |
| 喷淋试验 | 35kPa水压持续30分钟检查内部积水 | |
| 负荷容积比测试 | 区分半容积式（0.31-1.2kW/L）与容积式（≤0.31kW/L） | |
| 冷凝水排放性能 | 排放管径≥13mm，耐腐蚀材料 | |
| 电气安全 | 3750V耐压测试、泄漏电流≤3.5mA（Ⅰ类）、静电放电抗扰度4kV | |
| 电磁兼容性 | 电压暂降抗扰度 | 30%UT，25周期，验证设备在电压波动下的稳定性 |
| 电磁辐射/抗扰度 | 满足新版标准电磁兼容安全性要求 |
三、设备组成
燃气容积式热水器综合性能检测设备通常由以下功能模块构成：
| 模块类别 | 主要设备/仪器 | 功能说明 |
|---|---|---|
| 燃气供给与计量 | 气体质量流量计（±0.5%FS）、燃气压力调节阀、差压变送器 | 调节并实时监测燃气供给压力、流量及瞬时消耗量 |
| 水路系统 | 恒温水箱、循环水泵、流量计（0~50L/min）、压力变送器 | 提供稳定进水水源，模拟实际使用水压工况 |
| 温度测量系统 | 多通道温度记录仪（±0.5℃）、热电偶阵列（进水/出水/水箱多点位） | 实时监测进/出水温度、水箱内水温分层分布及表面温升 |
| 烟气分析系统 | 多组分烟气分析仪（CO/CO?/O?/NOx±1%FS）、烟气采样探头 | 实时采集并分析燃烧废气中有害气体浓度及过量空气系数 |
| 热效率测试系统 | 热量计、恒温控制系统、电子天平 | 通过直接法或间接法测量热效率，计算单位燃气消耗对应的热水产率 |
| 保温性能测试 | 24小时模拟试验系统、能耗记录仪 | 测试水箱24小时静态能耗及热水输出率，核算24小时固有能耗系数 |
| 安全装置验证 | 超温切断测试台、温度压力安全阀校验台、防倒烟模拟装置、熄火保护测试仪 | 模拟异常工况验证安全保护装置的触发准确性和响应速度 |
| 环境模拟系统 | 恒温恒湿试验箱、喷淋试验装置 | 模拟高低温、潮湿环境及喷淋工况 |
| 电气安全测试 | 电气安规综合测试仪（耐压/绝缘/泄漏电流/接地电阻） | 综合评估电气安全性能，满足GB 4706.1及GB 4706.12等标准要求 |
| 测控系统 | PLC控制单元+工业触摸屏/工控机、多通道数据采集系统 | 实现自动化测试，同步采集全部参数，实时生成性能曲线及测试 |
| 数据管理系统 | 工控计算机、测试软件平台（支持MES对接、条码扫描） | 自动存储测试数据，支持历史数据追溯、报表生成及与质量管理系统对接 |
四、适用标准
燃气容积式热水器综合性能检测设备的设计与检测主要依据以下国内外标准：
| 标准编号 | 标准名称 | 适用范围 |
|---|---|---|
| GB 18111-2021 | 《燃气容积式热水器》 | 适用标准，现行强制性国家标准，2022年9月1日起实施，规定了分类、材料结构、要求、试验方法及检验规则，额定容积＜500L、热负荷＜100kW |
| GB 18111-2000 | 《燃气容积式热水器》 | 旧版标准，已被GB 18111-2021全部代替 |
| GB 30720-2014 | 《家用燃气快速热水器和燃气采暖热水炉能效限定值及能效等级》 | 燃气热水器热效率及能效等级的能效检测方法参考依据 |
| GB 4706.1-2005 | 《家用和类似用途电器的安全 第1部分：通用要求》 | 电气安全通用基础标准 |
| GB 4706.12-2024 | 《家用和类似用途电器的安全 第12部分：储水式热水器的特殊要求》 | 容积式热水器（含燃气容积式）电气安全专项标准，版本于2024年发布 |
| GB/T 16411-2023 | 《家用燃气燃烧器具的通用试验方法》 | 燃烧性能及热工性能通用试验方法 |
| GB/T 40008.1-2021 | 《热水制备系统绩效评价与计算方法 第1部分：户用及类似用途热水制备系统》 | 容积式燃气热水器作为制热设备时的绩效评价方法 |
| GB/T 13611 | 《城镇燃气分类和基本特性》 | 燃气种类和基本特性分类标准 |
| GB/T 10125-2021 | 《人造气氛腐蚀试验 盐雾试验》 | 金属部件耐腐蚀性能检测方法 |
| CAN/CSA P.3-2015 | 燃气和燃油热水器能耗测量和效率测定的试验方法 | 国际通用测试方法，描述了24小时模拟使用试验、首小时额定值、回收效率、能源系数等测定方法 |
| ANSI Z21.10.1 | 燃气热水器（美国国家标准） | 国际参考标准，GB 18111-2021编制时参照了此标准 |
五、技术指标参考
基于典型燃气容积式热水器综合性能检测设备参数，主要技术指标如下：
| 检测参数 | 典型技术指标 |
|---|---|
| 热负荷测量范围/ | 0~150kW，±1.0%FS |
| 燃气流量测量 | ±0.5%FS（气体质量流量计，兼容天然气/液化石油气/人工煤气） |
| 压力测量范围/ | 0~50kPa，±0.5%FS |
| 水流量测量范围/ | 0~80L/min，±1.0%FS |
| 温度测量范围/ | -20~200℃，±0.5℃（热电偶多点采集） |
| CO浓度测量范围/ | 0~10000ppm，1ppm |
| NOx浓度测量范围/ | 0~1000ppm，1ppm |
| 超温切断响应时间测量 | ≤120s，计时分辨率0.1s |
| 熄火保护响应时间测量 | ≤60s，计时分辨率0.1s |
| 维持热负荷验证 | 按Φm=0.0875+0.00417V2/3+0.0045Φn公式自动校核 |
| 气密性检测灵敏度 | 分辨率0.001mL/min |
| 数据采集通道数 | 8~32通道可扩展 |
| 工作电源 | AC 380V ±10% 50Hz（三相），额定功率视配置而定 |