[01464453]高效节能、智能舒适电热水器关键技术研究及产业化

该项目属于制造领域。随着中国经济的飞速发展与生活水平的提高，电热水器已经成为大众生活的必需品，热水器保有量达到3亿台，并以每年1600万台速度增长。热水器已不仅仅是简单提供储水、加热功能的单一产品，而是为消费者打造一个智能、舒适、高效节能人性化的综合产品。但跟踪用户的实际使用情况来看，电热水器存在反复加热、热水输出率低、加热多余热水造成浪费、余热散失、不了解用户洗浴习惯等问题，针对这些问题课题组研发了梯度加热、热水输出率提升、水量定制、余热回收、智能免操作及可视化等关键技术，并实现了产业化。 主要创新点包括： 1.发明了一种梯度加热系统，通过开发上、中、下三组加热装置各种组合的控制策略和单元系统，实现多种不同的用水模式，构成了灵活可控的加热方式。通过分布在内胆中不同位置的加热装置的动态组合加热，满足用户对不同用水量的需求。 2.首创了一种分流装置，安装在热水胆底部，改变了进水方向，减小了对流换热，增大了过流面积，确保水流从内胆底部向两端均匀扩散，保证冷热水分层，有效地提高了热水输出率。该技术可以将目前的电热水器的热水输出率从70%左右提升到90%左右。 3.突破了用水需求差异进行用水模式的水量定制技术。该技术通过分布在热水器内胆不同梯度的加热装置以及在进出水端增加温度传感器，在控制逻辑上预先确定不同模式对应的水量，根据用水需求选择对应的加热模式。 4.设计了一种余热回收装置，利用创新的铸铝包裹不锈钢管板式换热器，将洗浴后的热量回收到使用的冷水中，从而提高能量的利用率，其节能率可达到20%。 5.设计了基于层次聚类的热水器用户使用行为预测算法。将热水器所有历史用水行为记录在云端，提取出用户用水习惯，通过层次聚类算法预测出未来用水需求，制定最合理的机器运行策略并自动运行，避免无谓的加热，达到节能目的。 6.基于多参数联合运算的洗浴时长预测及可视化。通过对进水温度、出水温度等多个参数进行联合运算，考虑各种使用场景，预测热水器可供洗浴的时长，并以仪表盘的形式直观展现在显示面板上，方便用户合理安排洗浴时间。 该项目已申请中国发明专利18项，实用新型专利15项，其中已授权发明4项、实用新型专利9项、软件著作权1项，国家及行业标准3项；在专业杂志上发表论文8篇；3项新技术经鉴定达国际领先水平。应用该项目关键技术共开发了E9、EP等25大系列近70个型号的产品上市销售，实现技术升级和规模化生产。截至2017年12月，累计实现销量超过306万台，平均每台每天耗电量由3.8kWh降至2.8kWh，经济和社会效益显著，极大促进行业技术进步和助力国家节能减排和环境污染控制。海尔参与制定过热水器行业的多项国际及国家标准，在电热水器的7项国标中，6项由海尔制定。据世界权威市场调查机构欧睿国际统计，海尔电热水器是位列全球第一的家用储水式电热水器公司。