一级能效热水器,终于可以不用那根冷凝管了—— 卡萨帝 CWV7 Max 深度拆解 + 全工况实测 107.3% 真实热效率,如何用航天级技术告别冷凝水与忽冷忽热

一级能效热水器,终于可以不用那根冷凝管了—— 卡萨帝 CWV7 Max 深度拆解 + 全工况实测 107.3% 真实热效率,如何用航天级技术告别冷凝水与忽冷忽热

之前用过的一些燃气热水器说实话总有不少很糟糕的体验难以忍受,我不知道大家有没有类似体验:
冷烫——洗澡过程中你要敢关一会花洒涂个沐浴露啥的,再开就是先冰然后出来一坨高温水能烫一激灵的,冷点其实还好烫这个真的有点厉害了,大人都受不了以后有娃了想想小孩那细皮嫩肉的更遭不住。而且不止是临时开关有问题,正洗澡呢那边厨房妈妈开水龙头洗水果啥的,那水温也给你马上变脸,脾气可大了;
罢工——我们住高层,平时楼间横风就不小,这本来不是什么坏事儿,但每年总有那么几个月里随机抽卡几天,外面风一大这热水器它就躺平摆烂了,你说我这泡沫都抹满了你告我打不着火了是几个意思?但是我又有什么办法,只能无能狂怒;
当然,除此之外还有不少毛病,比如升温慢但是烧气快、水压小但是噪音大之类的,只不过这些尚且还在可以忍受的范围之内而已。所以这次的新房装修,作为全家唯一懂点儿电器知识的人,在热水器选择上我肩负的重任是:选一个用起来省气点(毕竟省气就是省钱),温度控制平稳点(不要一惊一乍冰火两重天)、必须要抗风(不要外面风吹草动就玩儿罢工)、尤其是还得好看(来自颜控家人的强烈要求)的产品。
比来比去,做了一个月的功课,我最终选的是卡萨帝无冷凝水一级能效cwv7,原因很简单——这款目前是几乎唯一全部满足我们主要需求而且颜值也完全超出了家里人预期的热水器
为了选这东西我这个月查了大量的专业文献和资料,恶补了很多燃气热水器方面的知识,买回来之后拆开细致研究了一遍,还亲手做了一堆测试——经常看我回答的朋友都知道,作为一个环境领域资深从业者,各种稀奇古怪的仪器我还是挺多的,所以买了什么新电器我动不动就要给它实测一下,这次自然也不会例外。这里我把几项相对比较重要的测试结果直接放在前面,给大家看看这款热水器的具体表现,后面我会进一步针对各项特点做够深入但是都能看明白的解析,我一直相信只有真正了解一个东西背后的原理,才能有助于我们穿透营销噱头直击本质,选到一款最适合自己的产品。

1、热水器行业真相:一级能效,想说爱你不容易!

一级能效,这是我这次选择热水器的基础要求,毕竟同样体验之下节能就是省钱,省钱哪有人会嫌多的反正我不会。但说实话这个问题我一开始其实并没有很重视,毕竟现在家里的冰箱彩电空调电视啥的哪个不是一级能效,我寻思都2062年了不会还有不是一级能效的家电吧?热水器估计随便一买也都是,结果我一看我家的燃气热水器,你猜怎么着?
——竟然是二级!

我家热水器能效标贴(也是前几年买的一线大牌了)——图源:自拍

我寻思这玩意也才买了没几年它不算古董啊,咋就二级了呢?结果一问身边的朋友大多都是二级,不禁深受震撼——难道我大热水器行业自有国情在此?
认真研究了一下,发现还真是,燃气热水器要实现一级能效有其独特的难度,很少有堪称完美的一级能效产品(甚至很多用户买了之后还在发帖劝退),要搞清楚其中的原因,我们得先弄明白热水器的工作原理。

1.1、肉眼可见的能量转换——水箱不只是水箱

燃气热水器的基本原理极为简单,拿咱们洗澡这个事儿来举例就是:想要出来的水变热,我们就在水管子的某一段放个火炉来烧,水从里边流过的时候被炉子烧热了,最后出来的就是热水了,那么燃气热水器就是那个放在水管下面的烧水炉子:

呐,就上面这么烧,这就算是个原始版的热水器了。
但直接这么烧的话还是不太好,一方面加热区域太小水跑太快了温度还没升起来就给它溜过去了,另一方面它还很浪费燃料,大部分热量都随风而去了,真正用到加热水上面干正事的只剩极小一部分。所以正经的现代热水器,首先会把那根直的水管给他搞成九曲十八弯,让水在加热区流动的时间更长,吸收热量更多。

在真正的热水器中,这个对应的部件通常叫水箱,其实它不是直接装一箱子水让火来烧的,这东西里边就是一根绕成麻花的铜管,两端连通自来水,个人觉得应该叫盘管箱更合适。水进去这里边想要出来得多走相比直线距离多出来十几倍的路程,大致就像下面这样:

这坨弯弯曲曲的管子下面就是火在烤,这样自来水绕了一大圈再出来后才能更充分的吸收天然气燃烧产生的热量,被充分加热升高到我们需要的温度。
传统的热水器加热过程差不多就到此为止了,好点的会把铜管的外形和排布方式以及加热模块各种优化,以便更充分的利用天然气的能力,减少能源浪费,但大多只能做到 80 %左右,极少产品用尽全力也只能做到 90% 左右。所以传统燃气热水器多年以来都是二级能效为主。
在这个烧水过程中,热量从火焰转移到水管再传导至内部的水流让水温升高,这个过程有一个名字叫“显热回收”,所谓显热(Sensible Heat),指的是物质温度变化时吸收或释放的热量,火焰的温度降低对应了水箱系统的温度升高,全过程一目了然。那么既然有“显”热,会不会还有“不显”热的存在呢?
——问得好,这个东西的确存在,它的名字叫“潜热”!

1.2、鲜为人知的神秘能量——潜热回收的奥秘

我们知道,天然气主要成分是甲烷 CH_{4} ),甲烷的燃烧过程如下:
CH_{4} + 2O_{2}= CO_{2}+2H_{2}O
我们发现,这个过程不但产生了直接的热量,还生成了大量的水(气态),常规热水器烧水用到的就是燃烧带来的直接热量(显热),而水蒸气和 CO_{2} 等残余烟气直接就给当成废物排走了。
然而攻读过初中物理我们都知道,水蒸气从气态凝结到液态的过程温度不变但是会放出大量的热,这也是常说的水蒸气烫伤比开水烫伤更严重的原因。这种因为物质形态发生变化(相变)而产生的热量,正是传统热水器苦苦改良却难以达到更高能效等级的终极奥义——潜热(Latent Heat)。
研究认为,天然气燃烧过程中潜热隐藏的能量可高达总能量的 10% 左右,所以直接放任这些水蒸气排走,实在是严重的浪费。
所以,更高级一些的产品,开始在水箱上面增加潜热回收舱,试图夺回这部分隐藏在烟气之中的能量。
一个简单的做法就是,将水箱之前的进水管路再绕一个盘管,把它安置在烟气排出的路径之中(比如下图右上方红框处),截留烟气中的水蒸气让它们降温到露点以下发生气液相变放热,让这部分的热量也参与到进水管路的加热之中来。


某款燃气热水器结构示意图,右上红框内即为潜热回收模块——图源:网络(侵删)
增加一个潜热回收舱之后,回收的潜热加入到烧水过程中来,可以进一步提升热量利用率,让热水器的热效率逼近甚至超过 100%,从而实现真正的一级能效。
——但这就足够了吗
非也!节能(就是省钱)哪会有嫌多的呢?要想超越单纯的一级能效,把热量转化的魔法利用到极致,还需要更多技术创新才行!

1.3、行业最高热效率之秘——卡萨帝 cwv7 Max 107.3% 超一级能效是如何实现的

1.3.1、更充分的显热回收
显热回收是最主要的能量来源,卡萨帝 cwv7 Max 采用了全新密闭稳燃舱设计,主要从以下几个方面来全面提升显热回收的效率:

  • 低焰微火燃烧器

常规燃烧器火焰高度较高,抗气流扰动能力就会差一些(喷嘴区也容易产生更多的喷流噪声和燃烧噪声)。这台卡萨帝 cwv7 Max 配置的是 3000W 功率的 3 组 5 分段 12 火排结构低压微火燃烧器, 火焰高度由原来的 140 毫米降到了 100 毫米,火焰会更加稳定高效。燃气总入口和三路分组都配备了独立燃气比例阀,由升级 DMC 算法根据当前实际需求智能精控燃气流量,充分利用能量,避免浪费。

密闭稳燃舱内的 12 火排结构——图源:自拍
在燃气总入口和三路分组都配备了独立燃气比例阀(上图红色框内所示)对进气量进行精细控制——图源:自拍
  • 直列五管换热器

换热器从原来的四管升级为五管,翅片数量也增加到 114 片,与火焰接触面积更大,换热效率提升 2%。

密闭稳燃舱内位于火排上方数量更多直径更大的升级直列五管换热器——图源:自拍
  • ASF 航天级锁温层

卡萨帝 cwv7 Max 取消了之前的 V 字形风冷结构,通过在火焰上方空间内配置锁温层来实现隔热(以及降噪)。保温层材质为航天级高耐温硅酸铝纤维结构,能够实现耐 2000℃ 高温与高隔热效果(业内常用的石棉纤维只能耐热 800℃,锁温性能也更差一些)。

稳燃舱内火排上方空间的四壁均被厚厚的白色航天级高耐温硅酸铝纤维锁温层包裹,从质感和显微结构(上图右下)都可以轻易看出这不是传统产品使用的石棉纤维——图源:自拍

取消风冷结构可以让舱内氧气全部参与燃烧,提高了氧气利用率;ASF 航天级锁温层大幅减少了内舱燃烧热量的传导损失,也减少了燃烧器发热对恒温性能的影响(还降低了燃烧舱噪声)。

  • BMC 静音风机

升级 BMC 静音风机进风口径增大了 5%,叶轮数量增至 90~103,蜗壳进一步优化之后风机效率更高,直流变频无极调速,稳定鼓风增氧助燃,让燃烧更稳定充分能效更好之外,还能抵抗 12 机大风运行,噪声也更低。

下置式直流变频无极调速 BMC 静音风机——图源:自拍


1.3.2、更极限的潜热利用

  • 升级叠层换热系统

传统高能效燃气热水器的潜热回收舱通常与显热回收舱左右排布,需要风机将烟气导出经一段横管再引入(额外增加的迁移路径如下图中黄色框内所示),这个过程会造成较多的热量损失。

常规潜热回收热水器通常把二次换热器(上图中的冷凝换热器)与主换热器左右排布,烟气导出后需要穿过一段横管(上图黄色框内)才能进入,导致能量流失——图源:网络(侵删)

卡萨帝 cwv7 Max 采用的是上下 loft 式的叠层换热结构,主换热器和潜热换热器距离非常近,如下图上部所见,潜热回收舱直接设置在显热回收舱上方,从主换热管上方就能看到潜热回收管阵列(下图下部),高温烟气经过住换热器后不需要像传统产品那样还要横向引风一段距离,而是直通二次冷凝换热器,这样就极大减少了左右分体排布在传输流道中不必要的热量损失,使整体换热效率提升了 40%。

卡萨帝 cwv7 Max 采用上下 loft 式的紧邻叠层换热结构将烟气在传输通道中的热量损失压缩到了最低限度——图源:自拍
  • -7° 坡式流道

常规热水器二次换热器中烟气流向是下进上出的垂直路径流动,烟气在盘管间停留和有效接触时间极短,卡萨帝 cwv7 Max 采用了创新 -7° 坡式流道设计,烟气要先下降前进一段距离再上升,停留时间更长,换热也就更充分。

烟气在 -7° 坡式流道中先下后上,换热时间更长,换热更充分——图源:自拍
  • S 型 4 层并联结构 16 管

常规热水器在潜热回收模块中换热管一般是直接穿过或者仅做少量盘绕,而卡萨帝 cwv7 Max 采用的是 S 型 4 层 16 管并联结构,换热面积大幅提升 37%,流通截面增加了 43%,对热量的吸收效率更高。

卡萨帝 cwv7 Max 潜热回收舱中盘管采用的是 S 型 4 层 16 管并联结构,相比传统的单管或简单盘绕热量回收效率大幅提升,因担心损坏潜热回收舱结构这里我没有完全拆开舱体——图源:自拍

1.3.3、算算到底能省多少钱?
作为当前行业最高热效率机型,卡萨帝 cwv7 Max 的 107.3% 超一级能效相比常规二级能效(89%)热水器来说到底能帮我们省多少钱呢?我们来算一下看看:
以一线城市五口之家为例,常见花洒出水量 8L/min,如果每人每天洗澡 20 分钟,全家每天洗浴用水 800L,燃气费按 3.5 元/m³ 进行计算可知,相比常规二级能效热水器来说,卡萨帝 cwv7 Max 一年能省约 702 元,8 年可省出约 5615 元(≈省出一台家电)

本机能效标识——图源:自拍

1.4、本小节实测项目(烟气分析)

1.4.1、卡萨帝 cwv7 Max 烟气成分测试
因为是家中实际使用场景下的测试,条件有限,以下数据仅做参考。
热水器开启并稳定工作一段时间后,我们在出风口使用德国德尔格 Dräger X-am 2500 扩散式复合气体检测仪对烟气进行粗略的成分测试,结果如下:

烟气成分实测——图源:自拍

这次我在排烟口进行了多次测试,总体来看数据是很完美的,这里简单解读一下测试结果。
1.4.2、烟气测试结果简要分析

  • CH_{4}

本次测试中 12 次采样的读数全都是 0。
甲烷是天然气的主要可燃成分,也是热水器的热量来源,我们看到,在所有测试中甲烷这一项数据都是零(有些照片仪器表面被水雾模糊了不是很清晰,但读数都是 0),意思是热水器在工作中天然气燃烧非常完全,所有可供利用的能量来源(甲烷)都被利用掉了,没有浪费;

  • O_{2}

本次测试中 12 次采样的读数范围在 14.1~14.8 之间,平均值为:14.38%。
普通燃气热水器烟气中氧气含量较低,但冷凝机为实现低温冷凝换热、降低燃烧温度,必须采用大过剩空气系数,需要合理过量配风的高氧设计,所以结合实践经验来看,冷凝式热水器烟气中氧气含量的正常范围通常在 13%~17% 之间,14.38% 属于标准工况,说明空气配比合理,低温燃烧充分;

  • CO

本次测试中 12 次采样的读数范围在 26~32之间,平均值为:29.67ppm。
依据过剩空气系数(α)计算公式(GB 6932-2015 表 13 式 4):

φ(CO_{α=1})=φ(CO_{a})\frac{φ(O_{2t})}{φ(O_{2t})-φ(O_{2a})}
进行换算:
CO_{α=1} =29.67*20.9/(20.9-14.38)
95.11ppm
相关标准关于燃气热水器烟气中一氧化碳 CO(干烟气、α=1 基准氧)含量的相关要求如下:
GB 6932-2015 强制限值:
额定工况: CO_{α=1} ≤0.10%=1000ppm
不完全燃烧/离焰/有风等恶劣特殊工况放宽限值::≤0.14%=1400ppm
行标 CJ/T 336-2010 额定工况上限
CO_{α=1} ≤0.10%=1000ppm
本机 CO_{α=1} 测试值仅为 95.11ppm,远低于相关标准最高要求的 1000ppm 限值,说明本机燃烧极度充分。

  • H_{2}S

全程显示“LL”(低于当前仪器检测下限),可视为 0。
烟气测试小结:
一氧化碳——天花板级别,燃烧极度充分;
氧气 14.38%——符合冷凝式热水器大过剩空气设计特性,配风配比合理;
甲烷、硫化氢——全部趋近于 0,说明无未燃燃气、无硫化物、燃烧干净、低温高效。
总的来说,这台冷凝燃气热水器燃烧效率、排放及安全性能属于行业顶级水准。


看到这里估计有朋友会好奇了:实现一级能效好像加上潜热回收舱就可以了,为啥并没有大面积普及呢?
原因很简单,因为随着热量的二次回收,另一个全新而棘手的问题产生了:
既然潜热回收利用的是甲烷燃烧(严格来说还有风机引入舱内助燃的室内空气中极少量的水蒸气)产物水蒸气的相变放热,那么这些水蒸气冷凝后产生的水又该如何处置呢
好问题!
——接下来我们将要讨论的东西,正是卡萨帝 cwv7 Max 区别于常规热水器最大的技术优势之一,也是这款产品同时满足了我(更关注节能与体验)和家人(更关注颜值与便捷)不同侧重需求的核心原因之一!

2、没尾巴,不倒水——卡萨帝 cwv7 Max 是如何搞定冷凝水难题的

实现一级能效的代价,是产生了很多冷凝水,那这些水该怎么办呢?

2.1、废水困局与不完美的常规解

2.1.1、直排方案——定期需倒水,麻烦又难看
这是目前最常见的一种解决方案,你有冷凝水是吧,我给你接根管子出来直接排掉,下边让用户搁一桶子,走你!
非常简单粗暴,而且低成本高效,SO EASY 有木有?
但存在一点美中不足的地方,我们看看下面这些截图里边的文字就能感受到大家的怨念——好好的一个热水器,下边拖着一根排水管,管子下面还搁一桶,你啥设计风格都给你整没了确实不太美观,所以我们刷各种攻略的时候总会看到很多一级能效热水器劝退的内容,主要都是因为觉得难看而“丑拒”的:

为什么总有那么多“劝退”一级能效热水器的内容呢,大家真的是想和钱过不去吗?不是,主要就是这根排水管难看,而且必须定期惦记着倒水,确实很麻烦——图源:网络(侵删)

而且不止是难看的问题,这玩意一周左右差不多就能产生 300-800 毫升的水,你还得惦记着定期去瞄一眼给它倒了,不然分分钟溢出来地板给你泡发。
2.1.2、中和方案——滤料不好换,洗澡有风险
嫌接管子太丑倒水太麻烦是吧,好,这次不接管,咱们给它再利用一下,把冷凝水再给它灌回水管中继续用来洗澡!这样一来既不用外排还充分利用了水资源一点不浪费(这甚至是凭空多出来的水),岂不美哉?
美中不足的是存在一个很小的问题,这水它不能直接拿来洗澡!
前面我们说过,潜热回收的主体水蒸汽是天然气(甲烷)燃烧产生的,天然气中除了甲烷之外还含有其他多种有害物质,导致燃烧生成的水汽中一方面存在硝酸、硫酸、亚硫酸根等多种酸性离子,另一方面还存在铁、铜、铝等金属离子,所以这些成分复杂的酸性冷凝水对于我们人体有害的,是不能够直接去接触的。
因此中和解决方案都要先内置碱性物质来对冷凝水进行中和之后再引入洗澡水排掉。

常见的酸性冷凝水中和滤料——图源:网络(侵删)

但是中和处理无法处理掉水里的残余金属离子,而且滤料会不断消耗,后续的更换也会增加成本以及降低设备可靠性(滤料一般需要拆机才能更换),也是比较麻烦的。
2.1.3、超声雾化——部件很娇贵,能力有上限
既然中和方案存在这么多隐患,那要不咱试试纯物理方式?
很好,超声雾化就是目前常见的一种纯物理处理方式,原理是加装一个超声雾化模块,通过高速振动把冷凝水雾化之后随烟气排出。
但超声雾化模块通常比较娇贵,容易损坏;而且雾化量较小,能够处理的水量往往是比较有限的,长期使用热水器时可能会超过雾化能力的上限。

试了一遍似乎都不理想的样子,难道真的没有更好的办法了吗?
——非也,我们来看看卡萨帝 cwv7 Max 的创新解法与效果,而这,也正是我家最终选择这款热水器的主要原因之一

2.2、卡萨帝 cwv7 Max 新解法:航天级离心雾化——真・不用冷凝管!

卡萨帝 cwv7 Max 采用了全新的航天级离心雾化技术来纯物理方法处理冷凝水问题,完全摆脱了冷凝管的难看繁琐,中和滤料的更换问题和风险,以及超声雾化的脆弱和能力短板。卡萨帝离心雾化技术具体来说由以下三部分组成:

  • 收集

与大量传感器协同作战的航天器一样,卡萨帝 cwv7 Max 也是通过机内搭载的多个传感器实时监测与调整整机运行,收集相应的冷凝水至储水盒中,其中的液体传感器监测到水位达到设定容量后,会启动配套隔膜泵,将冷凝水输送到离心雾化仪中去;

潜热回收舱中的冷凝水经由一根金属管(上图绿色框内)连接引入下方的水箱中,上图红色框内就是白色的冷凝水集水箱和配套的隔膜泵——图源:自拍
  • 雾化

航天器在启动时需要大量能量推动,传统燃烧方式难以满足需求,所以内置了高速离心装置来把液态燃料雾化,从而实现充分燃烧。类似的,卡萨帝 cwv7 Max 雾化模块中高性能离心机启动后可产生高达 12000 转/分钟高速离心旋转,配合格栅设计将液态冷凝水完全打成细密水雾,以方便下一步随烟气排出室外。其离心雾化仪可以实现最大 3L/h 的超大雾化量,实现冷凝水的 100% 外排,效率远高于超声雾化技术,可以应对任何正常日常使用所需。

位于顶部风机位置的离心雾化仪——图源:自拍

雾化过程中我们停机,用工业内窥镜看看离心涡轮的内部是啥样的:

雾化过程中停机观察离心涡轮内部状态,这个仪器的渣画质以及探头角度受限只能凑合看下——图源:自拍

在拆机过程中我们也能看到,卡萨帝 cwv7 Max 的雾化模块外壳上是完全不存在超声雾化模块常见的那种预留外开口的;

  • 外排

火箭是利用精确的涡轮设计,在运转后向下高速抛射工质来产生巨大反推力,把整个火箭向上推动。卡萨帝 cwv7 Max 一样也是通过对内置涡轮风机与流道形态的流体力学优化,来实现可自适应风力大小的鼓风强排,将雾气全部送出室外。

顶部风机内部涡轮一角——图源:自拍

2.3、对比行业传统方案优势

——其实已经非常明显了:

  • 直排水管:美观又省心、不用定期去倒水;
  • 中和滤料:无化学残留、不用拆机换滤料;
  • 超声雾化:结实不易坏、雾化量大无残留。

2.4、专利与标准

卡萨帝离心雾化技术体系先后取得了 39 项国家专利,牵头主导制定了无排管一级能效燃气热水器行业标准,引领了行业内在能效等级、环保标准、健康标准、安装标准的四大维度,建立了一级能效热水器的新标杆。从这些地方我们也不难看出这项技术的含金量。

2.5、本小节实测项目(烟气湿度/温度)

2.5.1、卡萨帝 cwv7 Max 烟气湿度测试
虽然有没有雾化很不好验证,但我们也可以通过测试出口位置烟气湿度来窥其一斑。我们使用台湾群特 Center-313 温湿度记录仪在烟道出口对湿度进行监测,会发现当雾化进行时排烟管出口烟气中相对湿度极高,都在 90% 以上甚至几次超过最高测量范围 100% 屏幕显示"OL”(超过量程):

在离心雾化工段中可观察到排烟管出口烟气中相对湿度极高(100% 左右)——图源:自拍

2.5.2、卡萨帝 cwv7 Max 烟气温度测试
同上图示,测得排烟温度均在 34~36℃ 之间,远低于烟气露点温度(约 57℃),说明换热器换热比较充分,烟气冷凝效果极佳,潜热回收完全,热水器处于高效冷凝运行状态,热效率表现优秀。

3、关水不烫不冰,多点用水无压力——AI 双恒温技术

3.1、破解水温波动之谜

前面简单说过,这些年在传统燃气热水器使用中最让我难以接受的一大问题就是临时启停与多点用水带来的温度剧烈波动引发的糟糕体验。
3.1.1、关水再开先烫后冰两重天
当洗澡过程中咱们临时关掉花洒抹沐浴露之类操作之后再打开热水器,我们通常会先被一坨高温烫水袭击,之后再来一段冷水,整一个冰火两重天,非常刺激。
为什么会这样呢?
首先,我们在关闭花洒后,燃气火焰同步熄灭,水箱内部的水也停止了流动,但火虽然灭了那一大坨铜质盘管却并不是一下子就能凉下去的,它自身带有很高的余温,足以把内部的水加热到一个很高的温度,所以我们再开就会被烫到。
其次,我们再次打开花洒时,热水器将会重新启动加热,但在火焰燃烧之前它有一个前清扫过程,风机会先于火焰燃烧前启动,把舱内废气全部吹出去,再点燃火排。那一截冷水就是这一家伙给吹出来的。
3.1.2、室内多点用水温度波动大
就算我们开了花洒就绝不再关,只要洗澡过程中妈妈打开厨房水龙头淘个米洗个菜啥的,我们也能立马感受到水温水量的大幅波动。
这又是咋回事儿呢?
因为室内水路官网是连成一个整体的,当我们在其他地方突然新增了一个或多个用水点后,整个管路的水流水压会同步发生变化,然而这个影响的传导需要时间,我们的热水器它做不到即刻响应并立马调整到再平衡,其应对补救存在一定的滞后性,所以多点用水时就会产生这样忽热的一个现象。
以上这些水温波动带来的问题在我们准备开始养娃后更是成倍放大——别的不说起码临时启停后的那一坨高温烫水娃就遭不住
好在,卡萨帝 AI 双驱恒温技术就是专门针对各种温度波动而生的,它的应用针对性的解决了以上持续多年以来的行业老大难问题,让燃气热水器对温度的掌控能力得到了全面升级,使用体验也同步得到了质的提升。这个技术也是我最终选择卡萨帝 cwv7 Max 最重要的几大原因之一。

3.2、卡萨帝 cwv7 Max 舒适水温新解法(AI 双驱恒温技术效果与原理解析)

传统热水器的水路通常从头到尾就那一根管。但通过拆机我们可以看到,卡萨帝 cwv7 Max 别出心裁的从主水路分出了一支旁通水路向左连接到了热水器出水端上方位置,并给主水路和旁通水路各自配置了独立的水伺服,那这个设计是要准备干什么呢?
——用处非常大,首先就是解决临时启停的冷烫水问题!
3.2.1、循环恒温解决临时启停冷烫水问题
当我们在洗澡过程中临时关闭花洒后,此时主水路停止进水,但主水路与旁通水路各自伺服器的步进电机依然会保持关闭花洒时刻的开启状态,这样主水路与旁通水路就形成了一条封闭的环形通路,同时内部的 AI 智能芯片在识别到花洒关闭后判断有必要启动恒温调节,会指令主水路水泵在关闭花洒后的一定时间内(这个时间很短但足够完成循环调温)依然保持运行,从而驱动了水路中水流开始内循环,而不是像传统热水器那样关水即静止造成换热器内局部潴留水的高温。在内循环过程中,水流带走了二次换热器内管路余热并与冷水混合,调整全管路内余水至适宜温度(局部烫水在循环中降温,同时风机吹扫废气产生的冷水也会吸收烫水热量从而升温),这样就同时解决了冷烫水问题,管路中的水流达到适宜温度备用。之后主水泵停止运转,等待再次启动。
相比之前的上置风机机型,卡萨帝 cwv7 Max 二次换热器内盘管管径和长度都更大,整体容积升级,这部分盘管的保温余水存储量增加到了 204 毫升,从而能够保证 1~3 分钟时长的临时关闭后出水温度还能保持舒适不至于冰凉。

带独立伺服的旁通水路——图源:自拍

临时关闭花洒后水伺服保持原位开启,旁通水路与主水路形成环形闭合回路,主水泵不会立刻停机而是会持续短时运行一会,推动管内水内循环,将换热器余热导致的局部高温水热量与低温水混合,同时解决了临时启停后出水的冷烫问题。
拆到这里的时候,我不得不说这是一个非常天才的设计。当然,旁通水管(以及/尤其双水伺服)这些部件的应用的确也增加了硬件成本,不过这样能够一举解决冷烫水尤其是烫水这个行业大麻烦,这是非常值得的。
3.2.2、双水伺服解决多点用水温度波动大
双水伺服在上面临时启停冷烫水问题上只需要保持原状啥也不干就行了,但接下来,在应对多点用水温度波动方面,则要发挥出巨大的主观能动性和关键作用!

双路独立水伺服——图源:自拍

当我们洗澡时爸爸妈妈在其他房间打开水龙头,机器内部的 AI 智能芯片监测到水流/水压/温度发生变化时,会在第一时间快速响应,动态调节加热功率和主水路与旁通水路伺服器步进电机阀门开度大小,多维度协同配合来确保出水温度始终精确稳定。
3.2.3、DMC 智能算法
DMC(模型预测控制)智能算法(预设路径快速恒温)+ADRC 算法(运行中的抗干扰)是卡萨帝 cwv7 Max 得以全程监测运行状态并自动做出状态预测与最优决策,提供优质使用体验的智慧中枢,由海尔与西安交大联合研发。
目前行业大多采用单一 ADRC 算法进行控制,ADRC 算法类似于纸质地图,去目的地必须按照体现设定好的固定路径走,比较死板,效率较低,表现在热水器控制上就是无预设方案,水温波动后再平衡时间长,恒温速度慢;而卡萨帝 cwv7 Max 采用的 DMC +ADRC 算法则相当于我们常用的高德导航软件,能够根据当前实际情况实时组合调整,以保证全程路径最优解。表现在热水器上则可以根据实际情况预设调整恒温方案,可以快速解决水压、大风等外界干扰。让启动速度更快(点火速度提升 10%,首次开水加速20%,6 秒速热,比国标要求的 18 秒快三倍),出水恒温速度更快(二次开水/多点用水 5 秒恒温),温度波动更小(水温波动减低 50%)。
除了上面提到的日常用水精准控温等效果之外,DMC 智能算法还能实现一年四季 AI 自适应调节,免去换季手动调温的繁琐(在 APP 端口打开热水器“四季随温”功能即可)。

3.3、本小节实测项目(多点用水及临时启停水温波动)

在花洒水管出水口植入热电偶并固定,在十分钟内连续监测正常使用、多点用水(冷/热水)及临时启停三种状态下出水温度波动情况,仪器原始数据记录如下(测试中仅使用图中深蓝色曲线对应的 T1 探头):

其中各工段对应工况如下图示:

3.3.1、卡萨帝 cwv7 Max 多点用水水温变化
多点用水(冷水):1 分 0 秒厨房开启冷水龙头并持续至 2 分 0 秒后关闭厨房冷水(本次测试全程花洒端正常出水无操作);
如上图数据所示,旁路冷水开启后花洒温度保持稳定几乎没有明显变化;
多点用水(热水):3 分 0 秒厨房打开热水龙头持续至 5 分 0 秒;

如上图数据所示,旁路热水开启后花洒温度先略有下降,最低值为 37.4℃,后快速回升至原状态之后继续保持稳定;
从以上实时温度数据可以看到,在多点用水发生时,无论冷水还是热水,对花洒出水温度影响都非常小,最大温度波动出现在旁路开热水后短时间内,最大降低幅度仅两度左右。
我们同时接入流量计分别监测了不同工况下的流量变化,发现旁路用水时出水流量确实都有减少:

应该是热水器在感受到主水路压力变化之后即时同步调节了主水路和旁通水路水伺服步进电机开度来矫正出水流量,以此保持在突发旁路用水时出水温度恒定不变;
3.3.2、卡萨帝 cwv7 Max 短时启停水温变化

  • 烫水问题:

临时启停冷烫水尤其是高温烫水问题是我最为关注的,我们也来看看卡萨帝 cwv7 Max 的表现如何。截取花洒关闭至再开启后一段时间的数据如下图示,这一段的具体工况是在出水温度稳定 1 分钟后临时关闭花洒,关闭期间热电偶温度自然下降,关闭持续 1 分钟之后再次打开。

从热电偶温度曲线上我们可以看到,再次开启花洒后水温开始小幅震荡回升,具体是先升至全流程最高温度 40.5℃,这个温度相比正常单独使用期间平均温度(39.5℃)仅仅高了 1℃ 而已,说实话这个控温能力让我非常震惊,原本以为怎么的也得高出两三度吧,没想到我在这次临时启停中能接触到的最烫的水也比正常使用期间平均温度高出一度而已,传统花洒常见的临时启停烫水问题是彻底消失了!
说实话这个最高温度数据是我这次测试中最为关注的,因为洗澡过程中临时启停带来的冷水忍忍也就算了,烫水那是真的很难忍,就算咱们大人问题不大,以后有了小朋友就会很麻烦。

  • 容忍时间:

为防止这仅仅是一次个例,更是想要弄清楚这个再次启停后温度稳定的“容忍时间”是否真的如厂家所说可以做到间歇两三分钟再开都不至于冷烫,我又做了多次重复启停测试。
我得先解释一下,“容忍时间”这是我个人命名的一个词儿,在这里指的是中途关闭花洒后到再开之间的时长,到底可以多久再开还能不存在冷烫问题——这里要说明一点,任何热水器都不可能无限延长花洒关闭后这个管路潴留水的自然降温,除非你一直保持微热循环,那就是全屋零冷水系统干的事儿了,管路结构与能耗都会不一样了。这个我想大家应该都是很容易理解的。
下面展示的这组数据中,我在 10 分钟内分别测试了关闭花洒 1/2/3 分钟后再次开启的温度波动情况,我们来看一下卡萨帝 cwv7 Max 能够让我们中途关水多久还可以保持再开后水温舒适度。
仪器原始数据记录如下(测试中仅使用图中深蓝色曲线对应的 T1 探头):

具体工况为:
恒温出水 1 分钟后,第一次关闭花洒 1 分钟;
再开启运行 1 分钟后,第二次关闭花洒 2 分钟;
再次开启花洒 1 分钟后,第三次关闭花洒 3 分钟;
最后开启花洒至测试结束(第 10 分钟结束),具体如下图示:

花洒三次开启后各工段温度主要数据如下表示:

从表格中我们可以看出:
在本次测试中中途关闭花洒时长最长 3 分钟后再开启都没有出现明显的烫水问题,全流程最高温度(发生在第二次开启后短时间内:2.17 分钟时)仅 39.5℃,只比第一次关闭之前的稳定时段平均温度 38.46℃ 高 1.04 ℃,和前面的测试基本一致,再次证实无论中途关闭时间多长,传统热水器的烫水问题完全得到了解决。
——那么我们再看下冷水问题表现。

  • 冷水问题:

对于再开之后出水中的冷水问题这次的测试数据也非常惊艳——全流程最低温度为 28.3℃,这个温度绝对算不上冰凉了,只比第一次关闭之前的稳定时段平均温度 38.46℃ 低 10.16 ℃,全程最大温度波动范围也只有 11.2℃。个人都有点怀疑是热电偶出现了什么误差,因为在这几次测试过程中我再开花洒后手指也放在出水口的,体感上几乎感觉不到这一瞬间的降温。
回顾之前的测试,我们发现设定温度为 40℃ 时关闭一分钟再开当时测得最低温度仅有 36.5℃,仅降低了三四度,就更谈不上冰凉了。

其实我还测过很多数据,但都大同小异,这里不再一一列举。总的来说,卡萨帝 cwv7 Max 在短时(1~3分钟内)临时启停后水温波动幅度很小,最高温度一般只比设定温度高出一度左右,最低温度比设定温度低 10 度左右而且都是一瞬即逝,完全不会出烫水和冰凉水,算是彻底告别了之前所用的传统燃气热水器临时启停时最影响洗浴体验然而却一直难以解决的冷烫水行业难题。

4、增压/大水量瀑布洗——高楼层/老房救星

4.1、高楼层/老房/别墅水压问题

老旧住宅区的管道系统老化腐蚀水垢堆积减小水路通径影响流量水压、高层建筑二次供水末端水压大幅衰减,以及大别墅住宅的长距离管道传输带来的水压损失等问题,都会导致热水器进水压力不足,淋浴时出水流量变小。尤其是在用水高峰时段水压波动尤为明显,直接表现为花洒水流细软无力、冲刷体感薄弱,沐浴舒适度大幅下降。
同时,由于水压低流量小,热水器也无法全功率运行,导致热水供应有限、升温缓慢、出水绵软,让我们的淋浴体验进一步变差。

4.2、卡萨帝 cwv7 Max 的解决方法/优势体验

卡萨帝 cwv7 Max 内置了尼德科增压瀑布洗系统,主水路入口配置进口尼德科水泵,可提升水量 240%,扬程增加 15 米,动力强劲,高层/老小区/三层别墅都能无压力适配。

位于主水路入口的高性能尼德科水泵——图源:自拍

在增压瀑布洗模式启动后,热水器水泵可以主动补偿管路水压损耗,放大出水流量与动态冲力,从根源解决低压用水困境。我们不用再外接增压设备,即可在家中一键复刻高端酒店淋浴间澎湃的瀑布洗沐浴体验。

4.3、本小节实测项目(瀑布洗前后水流对比及水压/流量变化)

4.3.1、卡萨帝 cwv7 Max 瀑布洗模式水流实拍对比
我们先直接肉眼对比一下,其实就能看到瀑布洗启动前后水流的明显变化:

瀑布洗启动前后水流粗细与速度都有肉眼可见的区别——图源:自拍

但为了保险起见,我们还是来测一下水压和流量是不是真的会有变化。
4.3.2、卡萨帝 cwv7 Max 瀑布洗模式水压变化实测
我们拆掉淋浴器上冲洗器的头接入分体式 4 分 DN15 管道水气球阀压力表,打开另一边的花洒头让热水器开始工作,分别观察启动瀑布洗前后管内水压变化:

启动瀑布洗前后管内水压变化——图源:自拍

呐,可以看到,打开花洒启动热水器瀑布洗功能后,旁支管路上连接的压力表水压发生了明显变化(0.45 MPa→0.5 MPa)。
4.3.3、卡萨帝 cwv7 Max 瀑布洗模式流量变化实测
我们接入WatSeasor 智能流量计来观察瀑布洗启动前后管道水流流量是否有变化:

可以看到,启动瀑布洗之后流量是有明显增加的(14.22 L/min→15.99 L/min)。

5、七重净化健康水——宝宝安心洗

5.1、传统热水器水质健康风险

对于热水器的使用我们通常关注的只是出水温度舒适性等问题,对水质不太在意。其实市政自来水为了保证杀菌效果都会有一定量余氯的存在,管路使用较久逐渐锈蚀还会有一些金属离子甚至碎屑进入水中,水质较硬地区水中还会有很多钙镁离子,二次供水系统不及时清洗还会造成一定量的细菌尤其是耐氯菌产生。对于大人来说只要不是敏感肌体质,皮糙肉厚的可能影响不大,但对于孕婴家庭的宝宝或宝妈来说,直接使用未经净化的水洗浴是存在一定健康风险的。

5.2、卡萨帝 cwv7 Max 的水质净化方法与效果(7 重净化)

  • 进水滤网——过滤大颗粒杂质,用户可随时拆卸清理
调整任意水量都会经过滤网——图源:自拍
  • 纳米银离子抑菌——内部有纳米银离子负载实现抑菌
  • 无氧铜管路抑菌——管道采用磷脱氧铜制造,节能抑菌,抗氯耐腐蚀
  • 60℃ 高温巴氏杀菌——水流经过主换热器时会被高温灭菌
  • 铜离子进出水口——进出水口铜离子抑菌
  • 磁吸除金属碎屑——磁净模块可以吸附收集水中金属碎屑
  • 抑垢因子阻垢——自动释放抑垢因子有效抑制水垢生成
七重净化,全链路抑菌,出水更健康,宝宝可以直接安心洗!
位于流量调节阀内的抑垢因子,后期更换非常方便——图源:自拍

5.3、本小节实测项目(花洒出水微生物总量(ATP)测试)

5.3.1、卡萨帝 cwv7 Max 出水微生物总量(ATP)测试
其实自来水中因为有余氯的存在,通常是无菌的,但老小区或高层二次供水系统用久了未及时清洗消杀可能会有微量细菌或耐氯菌存活,我使用专用水拭子分别对花洒出来的热水和龙头直出自来水取样,使用美国海净纳 Hygiena SystemSURE Plus ATP 荧光检测仪对水样进行 ATP 测试,结果如下:

自来水与经过热水器后的花洒出水中的微生物测试对比——图源:自拍

我们看到,我这次采集的直接的自来水水样中还是有极少的 ATP 检出(1),而从花洒端出来的热水中未检出微生物的存在(0),说明热水器管路中的各种抑菌措施以及高温加热过程确实对自来水中残存的微生物起到了抑菌消杀作用,构成了保障家用洗澡水洁净健康的最后一道屏障。

6、抗风、降噪与防冻等

6.1、抗风

前面我也说过,促使我放弃原来热水器的另一个最无法忍受的缺点就是抗风能力太差,每年总有那么几个月时不时你就打不燃火,直接用不了。而且我们住的还是三楼,后面要搬去的新房楼层更高(26 楼),自带楼间横风 debuff,那还得了,岂不是要经常罢工了?这个是真的不能忍!所以看到卡萨帝 cwv7 Max 能抵抗 12 级大风这个属性真的是太得我心了!
卡萨帝 cwv7 Max 抗风能力的大幅提升一方面是燃烧室采用了密闭稳燃舱设计,内置 3000W 大功率 3 组 12 火排低压微火燃烧器,火焰高度调低至 100 毫米,燃烧更稳定,抗扰动能力更强;同时采用了下置风机设计,无极调速直流变频电机驱动,优化风道蜗壳结构,效率更高,抗风能力也变得更强,能抗 12 级户外强风,高层或海边住户都可以安心使用不会轻易熄火,换了这个就再也不用担心打完泡沫热水器罢工的尴尬了。

6.2、降噪

热水器噪声主要来自燃烧系统、风机、电磁、气流、水流、水泵和空腔共振等方面的综合外化。在白天可能我们一般不会在意甚至不太会留意到。但如果我们晚上加班回来比较晚需要洗澡,或者第二天要早起使用热水器,在寂静环境中就会直接感受到热水器强烈的存在感了。要是家里有宝宝或者睡眠质量不好的家人或警醒的老人的话,洗澡就会变成一件很困扰的事情。
为了随时随地的洗浴自由,卡萨帝 cwv7 Max 采用了天穹静音舱设计,实现全程运行不超过 45dB,区别于常规产品 “最低分贝”表述的全程安静。打造出图书馆级静谧用水环境,这样就算是半夜里洗澡也不用担心吵醒家人了。

  • 源头消音

水(管路优化)、火(密闭低焰稳燃/硅酸铝纤维板吸音)、风(BMC 静音风机)三路降噪,防止噪音形成。

稳燃舱四壁用于隔热的硅酸铝纤维板(上图上)具有大量半开放的类似亥姆霍兹共振腔结构的疏松孔道(上图下显微图片所示),燃烧噪声进入半开放结构孔道中反复振动,声能转化为内能,因此这类结构通常具有优良的吸声性能——图源:自拍

研究认为,燃气热水器中的各种水泵工作时的振动也是重要的噪声源之一,我们看到下图水箱上方的隔膜泵被柔软的弹性高分子材料固定并与水箱主体隔离,这样也能大幅减少水泵工作带来的噪声与振动影响:

隔膜泵被柔软的弹性高分子材料固定并与水箱主体隔离——图源:自拍
  • 无缝锁音

多种隔音吸音材料的使用加密闭设计,层层阻隔噪音传播,动态滤除高频刺耳噪音。

可以看到,显热/潜热换热舱、下部风机和上部风机这些主要机内噪声源都是严密封闭起来的,以从源头最大程度封堵噪声的传播——图源:自拍
  • AI 优化降噪

AI 智能识别点火、增压、清扫三大场景,降低异响尖锐度。

6.3、防冻

在北方低温环境下,燃气热水器装在户外使用时遇到极低温度可能会引起管内余水冻结甚至破裂损坏。这次在拆机过程中我们看到舱内多处管路安装了水泥电阻来防冻:

耐高温湿热的水泥电阻作为防冻加热元件安装在管路上以后,系统监测到环境温度低于设定值时,会自动向电阻通电。水泥电阻属于大功率阻性发热元件,当电流通过时,电能因电阻阻碍作用转化为热能,低电流下即可发热,对水路系统进行低温加热补偿,维持管路温度在冰点以上,防止换热器及管路冻结破裂,从而保障设备在北方冬季的低温环境下也可以安全使用。

6.3、本小节实测项目(抗强风(10级等效)能力实测)

6.3.3、卡萨帝 cwv7 Max 抗风表现
本机抗风能力官方数据是可抵抗 12 级大风,查了一下12级风标准风速区间为 32.7~36.9 m/s,普通吹风机这种弱鸡是不够用了,必须要出重拳——我买回了一台暴力涡轮风扇大功率强力吹吸两用手持式鼓风机,最高档标称风速是 90km/h,合 25m/s,对应风级为 10 级,虽然没有 12 级,试吹了一下也非常震撼了,完全超过了我手上这个福禄克 FLUKE-F923 高精度热敏风速仪的测量能力上限:

本来想测一下风速,结果这个风速计直接超载了还行——图源:自拍

我们打开花洒启动热水器开始工作,拿这个东西对着风口吹一下看看会不会熄火:

在本次测试过程中热水器没有熄火。12 级不太清楚,至少目前的 10 级(等效)应该是稳当的。我现在还记得小学自然课上学到的《风级歌》里讲:“10 级拔树又倒屋”,可见其威力之恐怖。这么大的风我们平常基本已经遇不到了,所以我想之前秋冬季外面随便吹点大风热水器就熄火的糟糕体验应该是彻底不会再遇到了。
6.3.4、卡萨帝 cwv7 Max 噪声表现
午夜开启花洒正常工作过程中使用标智 GM1356 高精度分贝仪测得多组噪声数据如下,最高 47.9,最低 41.4,大部分情况下都是低于 45dB 的,热水器工作期间隔壁卧室里几乎听不到什么动静。

正常来说这个机器是全流程噪声低于 45dB 的,但我这个户型的阳台结构比较不一样,它预留的洗烘一体机和燃热安装位置位于一个陷进去的三面包裹的凹槽里边(如下面安装调试时拍摄的照片所示),墙体结构形成了振动扩音的效果,所以我在正面测试时会比正常安装方式下声音稍微大一点,但总体来说还是非常低的,对隔壁卧室来说已经没什么影响,静音效果远好于之前使用的产品——之前老热水器工作噪声如下图示,基本都在 57dB 左右,高出新热水器 15dB 以上:

户型所限,新家这个阳台的特殊安装环境是下面这样的,可能放大了一些噪声,大家正常安装环境下应该会更低的:

安装师傅上门安装调试时拍摄的照片,可以看到我家这个热水器和洗烘套装安装位置的地形比较特别一点——图源:自拍

对了看到这张照片我顺便就说一下售后安装的事儿,海尔的售后我想已经无需多言了吧,这是已经被几十年以来的口碑所证明的,卡萨帝更是有过之而无不及。这次的安装师傅们技术专业,有问必答(我问了不少自己关心的专业性问题),服务特别好,全程零收费,总之我是没操一点儿心的。


7、小结

作为一个普通新家装修业主,在充分对比了市面上同价位各类热水器后,发现卡萨帝 cwv7 Max 几乎满足了所有家用刚需。同时作为一个非常挑剔和较真而且拥有各种奇怪仪器什么都要亲手测一下才会相信的理工科从业者,在经过实际的拆机和大量测试以及一段时间的使用体验后,我们全家人对这台热水器都给予了高度评价。所谓没有对比就没有伤害,之前使用传统热水器的那些糟糕体验——水温剧烈波动/动不动熄火/耗气多烧水慢噪音大之类,已经完全消失。
卡萨帝 cwv7 Max 作为一个少见的不带尾巴不倒水的超一级能效热水器,水温稳定不忽冷忽热、密闭稳燃抗 12 级大风、全程低于 45dB 静音运行不扰眠、水路抑菌守护肌肤健康、自带增压拯救高层老房水压不足家中就能复刻酒店同款瀑布洗效果。不管是高层住户、老旧小区家庭、大户型别墅,还是重视沐浴体验、用水健康、想一步到位不折腾的装修家庭,这台机器都高度适配,是家用燃气热水器闭眼入的顶配优选。












参考文献:
[1]王瑞娟,郑涛,李键,冯青.燃气热水器水路增压泵噪声的降低及研究[J].家电科技,2018,(02):58-62.
[2]麦海湛.燃气热水器噪声特性及降噪静音研究[J].中国新技术新产品,2023,(14):76-78.
[3]谭洵,徐德明,李启良,王毅刚.燃气热水器噪声特性及降噪研究[J].声学技术,2017,(02):165-170.
[4]GB 6932-2015 家用燃气快速热水器
[5]CJ/T 336-2010 冷凝式家用燃气快速热水器

编辑于 2026-04-30 · 著作权归作者所有