瓦斯熱水器免電池 變壓器1.5V供電假電池 永久電池 不再洗澡洗一半熱水變冷水 電壓降壓器模組方案[鑫部落 DIY]
不再有洗澡恐慌症 從此不怕熱水變冷水!
這個 DIY 小改裝,主要是解決一個問題,因電池電力不足致使淋浴過程中瓦斯燃燒中斷,熱水變冷水。
一年中你家也會遇到個幾次,對吧? (機率依照使用量而不同)
電池沒電,換一顆不就好了? 沒錯! 這是標準作業方式。
不過,不是每位家人都知道該怎麼換,或者願意去做這件事情。況且現在電池幾乎都是多顆包裝一起賣,新電池會慢慢自己放電 (即使沒用過也將減少使用壽命),下次輪到它可能已經不新鮮了。
其實,市面上原本就有免裝電池的瓦斯熱水器,例如強制排氣式熱水器 (FE 型),它需要插 AC 110V 市電,點火系統已被整合在一起。
然而,室外型熱水器 (RF 型) 多半還是用 1 號電池 (D 電池) 為點火系統供電。
DIY 升級方式,是透過 1.5V 變壓器實現免電池 。
為方便各位讀者檢索閱讀,本文將分成多個部份說明 (現在支援文章內跳躍,請點擊目錄小標直接切換段落/Part):
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#1 DIY 所需零件
#1 DIY 所需零件
封面圖是 4 個必要的零件。
第一個是 5V DC 輸出的 USB 變壓器,拿手機的舊充電器再利用就可以了。
點火系統電流需求小,早期的 5V/1A 變壓器,已經綽綽有餘!
如果找不到,用大一點的沒有關係。
小密技,電源供應器或變壓器之規格標示,都是指最大輸出能力。它會依負載實際需要供給電流,不必擔心燒壞或電力過強。
第 2 個是 IC 電壓降壓器模組,用途是把 USB 的 5V 變成 1.5V。
基本運作方式是把 IN 端接 5V,然後透過電路降壓,讓 OUT 端輸出 1.5 V。
第 3 個為 1 號電池套筒 (俗稱假電池)。
第 4 個是 USB Type A 線材,一樣是舊線材再利用便可,長度請依照現場需要。
使用 USB 有優點也有缺點。好處是,萬一變壓器損壞可馬上更換一個。壞處為 USB 接點有機會鬆脫,比不上焊接牢靠。
#2 組裝 & 調整
裁剪 USB 線材至適當長度,進行焊接。
依 USB 標準,紅線為 5V,黑線是電路的地 (Gnd)或負極,若沒把握請用電錶先量測。
進行降壓調整,把電路板上的旋鈕往順時針轉(此方向為降)。
調到 1.58 V 附近,比新的碳鋅電池略低一些 (新電池電壓大約 1.62 V)。
若電線無法直接焊在假電池金屬片上,變通方式是讓裸線纏緊金屬件,再焊接上錫,最後用熱熔膠封起來。
#3 實際安裝(連接熱水器)
假電池的最大用途為相容性,拔掉電池便可直接更換,不必動到內部。
開熱水就能啟動,運作沒有問題!
之前,曾注意到電池電力不足會出現一種跡象,當溫水混合超過中線,熱水就容易熄火變冷水。
現在改用變壓器後,電力供應充足。水龍頭手把不僅可過半,而且可調到較低溫水處。
#4 電力需求測試
此款室外型熱水器 (櫻花 SH-863 (F64-0471)),當點火系統不作用時,5V 部份只有極低電流。
AC 端部份也是,結論為變壓器本身的待機消耗功率極低。
熱水器運作時之 5V 端輸出,電流為 0.024A (0.1223W)。
換算成 1.5V 的電流,大約是 0.082A 。(註: 為了方便換算,假設 5V to 1.5V 轉換率 = 100%)
#f 心得分享
熱水變冷水的原因找到了,我的案例是單純電池電力不足。長輩喜歡手洗衣服,冬天開熱水機會變多,洗餐具時也要開,所以耗電特別快!
為什麼不改用高容量的鹼性電池呢? 因為它適合短期間的大電流放電,長期小電流放電較容易發生漏液現象!
坊間不建議用鹼性電池的普遍意見,講法為「鹼性電池電力太強」。其實這是錯誤的觀念,因為負載是一樣的,需求電流不會因為供電源或電池不同而發生變化(條件 = 電壓相同)。
在這款熱水器上,電池不僅要支援點火系統,還要供電給一個稱為壓差盤的裝置。壓差盤需要持續供電,其用途是控制瓦斯的閥門裝置。如果電池沒電或低電量,瓦斯不能通過就無法點燃加熱爐火。(註: 實測本熱水器於大火點燃時,一拔掉電池便立即熄火)
透過變壓器的方案,基本上就是永久有電。唯一只怕台電停電,此狀況下便無法點火,所以可以多準備一個 1 號電池套筒 + 3 號電池掛旁邊備用。(註: 都會區除了颱風與夏季期間,日常停電機率極低)
(註: 理論上同一個降壓電路,若把輸出電壓降低,有可能實現一魚兩吃。既讓熱水器點火系統能運作,且充當一個簡單的定電壓 Ni-Mh 電池充電器。這部份實驗後再做更新)
2022/7/18 補充:
(1)改用 Ni-Mh 充電電池是可行的。可當停電之備援。
(2)單顆 Ni-Mh 從 202/4/1 用到現在都沒問題。
(3)電錶測試此 Ni-Mh 為 1.36V,但它已無法再高安培放電,也無法搭配快充。(充電短暫便顯示充飽)
(4)取下做負載放電到 0.9V,容量實測約 78 mAh。
(5)接回原假電池電路充電,再做負載放電到 0.9V,容量變成 163 mAh。若嘗試重複充放電, 再做幾次應可恢復更多容量。
(6)直接用放完電 Ni-Mh (負載放電截止電壓為 0.9V),電錶讀值 1.19V,接回熱水器仍可點燃並供電。洗澡 10 分鐘都有熱水供應沒有問題。這表示熱水器對電池的需求不高,包括電壓與電流。
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Title: 瓦斯熱水器免電池 變壓器1.5V供電假電池 永久電池 不再洗澡洗一半熱水變冷水[鑫部落 DIY]
(pixnet-0925)
我有注意到一個現象,隔天第一次使用此熱水器 (例,間隔 > 12 小時),開熱水龍頭時要點火近 10 次才會點燃 (計算答答聲),之後都會正常一次擊發。此狀況是近距離觀察才會注意到,平常在浴室不會有感覺。由於熱水器仍可正常運轉,所以不是大問題。
烹煮食物的瓦斯爐,電池任務只有點火。一旦爐火點著,移除電池也沒有關係 (再點火當然還是需要的)。